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
panjangT130 °C70 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 130 kepada 70 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 70 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
2.Mudah
panjangT90 °C55 °C80 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 80 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 90 → 55 °CTc: 20 → 80 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT120 °C75 °C15 °C70 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 220 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 75 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 70 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 220 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 120 → 75 °CTc: 15 → 70 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT140 °C45 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 60 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 45 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 45 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 60 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 140 → 45 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT110 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 8 m² dan U = 1000 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 = 110 °CA = 8 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT160 °C75 °C80.16 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 160 kepada 75 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 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 = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 75 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Tc,out = 31.96 °C
  2. 2. ΔTlm = 19.96 K
  3. 3. A = 33.49 m²
  4. 4. A = 1.558 m²
  5. 5. Tc,out = 82.08 °C
  6. 6. A = 8.127 m²

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