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
panjangT170 °C75 °C110 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 110 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 170 → 75 °CTc: 30 → 110 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 0.5 kg/s etanol (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 100 kepada 35 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 0.5 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 100 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT100 °C85 °C25 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 230 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 85 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 230 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 100 → 85 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT125 °C65 °C20 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 440 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 440 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 125 → 65 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT95 °C70 °C24.97 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 95 kepada 70 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 95 → 70 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT110 °C60 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 110 kepada 60 °C. Air (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 15 °C. Tiub dalam berdiameter 32 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: 110 → 60 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 15 °CD = 32 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 52.14 K
  2. 2. Q̇ = 79.3 kW
  3. 3. A = 5.054 m²
  4. 4. A = 16.74 m²
  5. 5. A = 0.6697 m²
  6. 6. L = 12.97 m

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