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 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 70 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 80 → 65 °CTc: 10 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT95 °C60 °C80 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 60 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 80 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 95 → 60 °CTc: 20 → 80 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT175 °C85 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 550 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 85 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 70 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.85, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 550 kWF = 0.85U = 300 W/(m²·K)Th: 175 → 85 °CTc: 15 → 70 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C90 °C25 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 460 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 90 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 25 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.8, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 460 kWF = 0.8U = 500 W/(m²·K)Th: 110 → 90 °CTc: 10 → 25 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT165 °C125 °C47.94 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 165 kepada 125 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 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 = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 165 → 125 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT135 °C50 °C68.13 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 135 kepada 50 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 50 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 26.4 K
  2. 2. ΔTlm = 25.49 K
  3. 3. A = 24.99 m²
  4. 4. A = 13.94 m²
  5. 5. A = 2.84 m²
  6. 6. A = 5.472 m²

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