Lembaran kerja Penukar haba (LMTD) dengan jawapan

Lembaran kerja Penukar haba (LMTD) percuma untuk dicetak: 6 soalan dari mudah hingga tahap peperiksaan, dengan skema jawapan. Cetak atau simpan sebagai PDF.

Lembaran kerja baharuBerlatih dalam talian dengan petunjuk

Untuk pensyarah dan guru: percuma untuk dicetak, disalin dan digunakan di dalam kelas. Setiap lembaran kerja baharu mempunyai nilai baharu dan skema jawapannya sendiri. Pautan ke ExamProblems di halaman kursus anda amat dihargai.

Nama: ____________________   Tarikh: ____________

1.Mudah
panjangT80 °C65 °C45 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 45 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 80 → 65 °CTc: 20 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT175 °C95 °C110 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 95 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 110 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 175 → 95 °CTc: 20 → 110 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT110 °C15 °C90 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 15 kepada 90 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 110 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 90 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT165 °C115 °C105 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 140 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 115 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 105 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.8, dan U = 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 140 kWF = 0.8U = 800 W/(m²·K)Th: 165 → 115 °CTc: 10 → 105 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT160 °C50 °C123.7 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 160 kepada 50 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 50 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT100 °C65 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.8 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 100 kepada 65 °C. Air (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 32 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 100 → 65 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 20 °CD = 32 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 39.79 K
  2. 2. ΔTlm = 69.88 K
  3. 3. A = 16.28 m²
  4. 4. A = 2.72 m²
  5. 5. A = 45.37 m²
  6. 6. L = 45.37 m

Penyelesaian langkah demi langkah yang lengkap: berlatih topik ini di examproblems.com.