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
panjangT140 °C110 °C100 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 110 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 100 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 140 → 110 °CTc: 20 → 100 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT160 °C70 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 70 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 60 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 160 → 70 °CTc: 10 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT180 °C55 °C20 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 290 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 55 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 30 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 290 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 180 → 55 °CTc: 20 → 30 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT145 °C80 °C135 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 210 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 80 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 135 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 210 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 145 → 80 °CTc: 15 → 135 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT115 °C40 °C40.12 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 115 kepada 40 °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 = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 40 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT130 °C80 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 130 kepada 80 °C. Air (0.2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 40 mm, dan U = 150 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 80 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 61.66 K
  2. 2. ΔTlm = 78.3 K
  3. 3. A = 7.975 m²
  4. 4. A = 14.29 m²
  5. 5. A = 4.33 m²
  6. 6. L = 17.27 m

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