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
panjangT150 °C60 °C80 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 60 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 80 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 150 → 60 °CTc: 10 → 80 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 90 kepada 40 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 90 → 40 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT130 °C65 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 410 kW. Luas pemindahan habanya ialah 3 m². Bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 65 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 70 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 410 kWA = 3 m²Th: 130 → 65 °CTc: 20 → 70 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT125 °C80 °C30 °C45 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 130 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 80 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 45 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 130 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 125 → 80 °CTc: 30 → 45 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT160 °C80 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 160 kepada 80 °C. Air (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 50 mm, dan U = 200 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 80 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 20 °CD = 50 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT105 °C55 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 105 kepada 55 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 32 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 55 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 20 °CD = 32 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 59.44 K
  2. 2. Q̇ = 104.5 kW
  3. 3. U = 2621 W/(m²·K)
  4. 4. A = 2.704 m²
  5. 5. L = 35.35 m
  6. 6. L = 42.25 m

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