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
panjangT100 °C80 °C30 °C45 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 45 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 100 → 80 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT125 °C45 °C40 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 45 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 40 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 125 → 45 °CTc: 15 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT175 °C100 °C80 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 250 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 100 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 80 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 250 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 175 → 100 °CTc: 10 → 80 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C10 °C70 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 10 kepada 70 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 110 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 70 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT135 °C75 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 135 kepada 75 °C. Air (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 20 mm, dan U = 500 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 75 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 20 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT165 °C45 °C58.01 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 165 kepada 45 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °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: 165 → 45 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 50.49 K
  2. 2. ΔTlm = 52.81 K
  3. 3. A = 1.802 m²
  4. 4. A = 7.66 m²
  5. 5. L = 81.04 m
  6. 6. A = 1.774 m²

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