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
panjangT160 °C55 °C130 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 130 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 160 → 55 °CTc: 30 → 130 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT95 °C70 °C40 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 70 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 40 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 95 → 70 °CTc: 10 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT105 °C65 °C70 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 330 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 70 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 330 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 105 → 65 °CTc: 25 → 70 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT120 °C20 °C40 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 20 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 40 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT90 °C??20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1.5 kW/K. Aliran panas masuk pada 90 °C dan aliran sejuk pada 20 °C. Penukar itu mempunyai A = 3 m² dan U = 200 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 90 °CTc,in = 20 °CA = 3 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT125 °C75 °C66.27 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 125 kepada 75 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 75 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 27.42 K
  2. 2. ΔTlm = 57.46 K
  3. 3. A = 11.02 m²
  4. 4. A = 0.7995 m²
  5. 5. Th,out = 70 °C
  6. 6. A = 10.6 m²

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