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
panjangT120 °C75 °C45 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 45 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 120 → 75 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT90 °C65 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 12 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 500 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 65 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 60 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 12 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 90 → 65 °CTc: 25 → 60 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT95 °C70 °C30 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 500 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 70 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 500 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 95 → 70 °CTc: 30 → 60 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT180 °C160 °C130 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 70 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 160 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 130 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 70 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 180 → 160 °CTc: 25 → 130 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT125 °C90 °C43.89 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 125 kepada 90 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 90 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT155 °C65 °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 155 kepada 65 °C. Air (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 32 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: 155 → 65 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 20 °CD = 32 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 58.73 K
  2. 2. Q̇ = 208.6 kW
  3. 3. A = 17.02 m²
  4. 4. A = 1.022 m²
  5. 5. A = 1.548 m²
  6. 6. L = 116 m

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