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
panjangT180 °C150 °C20 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 150 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 60 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 180 → 150 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT130 °C100 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 100 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 40 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 130 → 100 °CTc: 30 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT125 °C90 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 260 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 90 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 260 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 125 → 90 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT105 °C40 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 470 kW. Luas pemindahan habanya ialah 6 m². Bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 40 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 35 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 470 kWA = 6 m²Th: 105 → 40 °CTc: 20 → 35 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT110 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 6 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 25 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 110 °CA = 6 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT95 °C55 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.8 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 95 kepada 55 °C. Air (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 15 °C. Tiub dalam berdiameter 50 mm, dan U = 500 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 95 → 55 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 15 °CD = 50 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 121.7 K
  2. 2. ΔTlm = 79.58 K
  3. 3. A = 18.11 m²
  4. 4. U = 2774 W/(m²·K)
  5. 5. Tc,out = 95.87 °C
  6. 6. L = 19.81 m

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