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
panjangT115 °C80 °C15 °C50 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 50 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 115 → 80 °CTc: 15 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT120 °C60 °C90 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 4 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 1500 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 60 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 90 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 4 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 120 → 60 °CTc: 10 → 90 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT115 °C90 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 430 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 90 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 80 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 430 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 115 → 90 °CTc: 15 → 80 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT135 °C60 °C80 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 80 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 60 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 80 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.92, dan U = 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 80 kWF = 0.92U = 800 W/(m²·K)Th: 135 → 60 °CTc: 10 → 80 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT160 °C75 °C48.47 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 160 kepada 75 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 75 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT130 °C50 °C88.69 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 130 kepada 50 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 50 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 58.14 K
  2. 2. Q̇ = 234.9 kW
  3. 3. A = 40.97 m²
  4. 4. A = 2.072 m²
  5. 5. A = 1.488 m²
  6. 6. A = 8.351 m²

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