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, 0.8 kg/s campuran glikol (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 105 kepada 70 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 0.8 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 105 → 70 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT130 °C70 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 70 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 70 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 130 → 70 °CTc: 15 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT110 °C25 °C60 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 25 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 110 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 60 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT130 °C25 °C90 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 130 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (4 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 25 kepada 90 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 130 °Cṁ = 4 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 90 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT125 °C80 °C24.13 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 125 kepada 80 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 80 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT140 °C??20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1 kW/K. Aliran panas masuk pada 140 °C dan aliran sejuk pada 20 °C. Penukar itu mempunyai A = 2 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 140 °CTc,in = 20 °CA = 2 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 100.8 kW
  2. 2. ΔTlm = 57.46 K
  3. 3. A = 1.479 m²
  4. 4. A = 8.068 m²
  5. 5. A = 2.193 m²
  6. 6. Th,out = 66.15 °C

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