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

Dalam penukar haba, 1.5 kg/s campuran glikol (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 90 kepada 30 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 1.5 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 90 → 30 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT80 °C35 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 35 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 35 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 80 → 35 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT145 °C65 °C115 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 60 kW. Luas pemindahan habanya ialah 4 m². Bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 65 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 115 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 60 kWA = 4 m²Th: 145 → 65 °CTc: 15 → 115 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT120 °C100 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 90 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 100 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 75 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 90 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 120 → 100 °CTc: 10 → 75 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT140 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 4 m² dan U = 1500 W/(m²·K). Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 140 °CA = 4 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT155 °C65 °C?10 °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 155 kepada 65 °C. Air (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 32 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: 155 → 65 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 324 kW
  2. 2. ΔTlm = 27.31 K
  3. 3. U = 383.1 W/(m²·K)
  4. 4. A = 4.621 m²
  5. 5. Tc,out = 90.07 °C
  6. 6. L = 31.13 m

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