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
panjangT115 °C55 °C105 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 105 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 115 → 55 °CTc: 20 → 105 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT95 °C50 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 50 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 95 → 50 °CTc: 15 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT170 °C145 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 150 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 145 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 60 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.95, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 150 kWF = 0.95U = 1000 W/(m²·K)Th: 170 → 145 °CTc: 10 → 60 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT125 °C100 °C55 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 200 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 100 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 55 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 200 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 125 → 100 °CTc: 15 → 55 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT100 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 100 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 6 m² dan U = 1000 W/(m²·K). Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 20 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 100 °CA = 6 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT90 °C40 °C38.34 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 90 kepada 40 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 40 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 19.96 K
  2. 2. ΔTlm = 39.79 K
  3. 3. A = 1.293 m²
  4. 4. A = 1.726 m²
  5. 5. Tc,out = 80.96 °C
  6. 6. A = 11.49 m²

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