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
panjangT95 °C35 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 35 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 80 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 95 → 35 °CTc: 15 → 80 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT165 °C75 °C80 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 80 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 165 → 75 °CTc: 10 → 80 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT125 °C80 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 460 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 80 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 460 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 125 → 80 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT115 °C85 °C45 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 80 kW. Luas pemindahan habanya ialah 5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 85 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 45 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 80 kWA = 5 m²Th: 115 → 85 °CTc: 30 → 45 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT130 °C90 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.8 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 130 kepada 90 °C. Air (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 25 °C. Tiub dalam berdiameter 32 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 90 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 25 °CD = 32 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT125 °C??20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 3 kW/K. Aliran panas masuk pada 125 °C dan aliran sejuk pada 20 °C. Penukar itu mempunyai A = 6 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 125 °CTc,in = 20 °CA = 6 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 17.38 K
  2. 2. ΔTlm = 74.55 K
  3. 3. A = 8.011 m²
  4. 4. U = 257.2 W/(m²·K)
  5. 5. L = 38.95 m
  6. 6. Th,out = 60.38 °C

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