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
panjangT85 °C45 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 85 kepada 45 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 40 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 85 → 45 °CTc: 20 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT90 °C40 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 2 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 1000 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 40 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 70 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 2 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 90 → 40 °CTc: 15 → 70 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT130 °C110 °C10 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 220 kW. Luas pemindahan habanya ialah 25 m². Bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 110 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 20 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 220 kWA = 25 m²Th: 130 → 110 °CTc: 10 → 20 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT170 °C150 °C30 °C130 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 270 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 150 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 130 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 270 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 170 → 150 °CTc: 30 → 130 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT85 °C40 °C36.91 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 85 kepada 40 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 85 → 40 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT95 °C50 °C69.52 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 95 kepada 50 °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 = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 95 → 50 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 34.03 K
  2. 2. Q̇ = 44.81 kW
  3. 3. U = 84.39 W/(m²·K)
  4. 4. A = 21.89 m²
  5. 5. A = 11.74 m²
  6. 6. A = 4.674 m²

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