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
panjangT155 °C110 °C50 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 110 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 155 → 110 °CTc: 30 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT100 °C50 °C90 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 50 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 90 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 100 → 50 °CTc: 15 → 90 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT120 °C40 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 60 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 40 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 70 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 60 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 120 → 40 °CTc: 10 → 70 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT140 °C20 °C75 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (4 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 20 kepada 75 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 140 °Cṁ = 4 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 75 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT90 °C55 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.3 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 90 kepada 55 °C. Air (1.5 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 = 0.3 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 55 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 20 °CD = 32 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT145 °C95 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.8 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 145 kepada 95 °C. Air (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 50 mm, dan U = 200 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 95 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 20 °CD = 50 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 91.93 K
  2. 2. ΔTlm = 19.96 K
  3. 3. A = 1.022 m²
  4. 4. A = 2.929 m²
  5. 5. L = 16.69 m
  6. 6. L = 30.79 m

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