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, 0.5 kg/s campuran glikol (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 30 kepada 85 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 0.5 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 30 → 85 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT120 °C75 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 25 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 120 → 75 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT125 °C110 °C25 °C50 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 320 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 110 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 320 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 125 → 110 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT90 °C55 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 470 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 55 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 70 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 470 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 90 → 55 °CTc: 10 → 70 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT130 °C65 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 130 kepada 65 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 25 °C. Tiub dalam berdiameter 50 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 25 °CD = 50 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT170 °C150 °C60.19 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 170 kepada 150 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 170 → 150 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 99 kW
  2. 2. ΔTlm = 76.16 K
  3. 3. A = 4.087 m²
  4. 4. A = 10.16 m²
  5. 5. L = 10.85 m
  6. 6. A = 1.404 m²

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