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
panjangT120 °C80 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 120 kepada 80 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 80 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
2.Mudah
panjangT115 °C75 °C95 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 95 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 115 → 75 °CTc: 10 → 95 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT135 °C65 °C120 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 450 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 120 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 450 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 135 → 65 °CTc: 30 → 120 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C10 °C30 °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 10 kepada 30 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 110 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 30 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT145 °C120 °C48.34 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 145 kepada 120 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 120 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT150 °C100 °C48.34 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 150 kepada 100 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 150 → 100 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Tc,out = 51.9 °C
  2. 2. ΔTlm = 38.18 K
  3. 3. A = 12.71 m²
  4. 4. A = 1.332 m²
  5. 5. A = 2.465 m²
  6. 6. A = 3.388 m²

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