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

Dalam penukar haba, 2 kg/s etanol (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 40 kepada 90 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 40 → 90 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT140 °C100 °C100 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 100 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 100 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 140 → 100 °CTc: 20 → 100 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT160 °C125 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 210 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 125 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 95 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 210 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 160 → 125 °CTc: 30 → 95 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT130 °C100 °C95 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 150 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 100 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 95 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 150 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 130 → 100 °CTc: 20 → 95 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C60 °C32.54 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 105 kepada 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT175 °C95 °C17.34 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 175 kepada 95 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 95 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 244 kW
  2. 2. ΔTlm = 57.71 K
  3. 3. A = 3.321 m²
  4. 4. A = 2.756 m²
  5. 5. A = 3.671 m²
  6. 6. A = 0.5215 m²

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