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.

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 °C95 °C90 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 1.5 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 800 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 95 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 90 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 1.5 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 115 → 95 °CTc: 30 → 90 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT160 °C145 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 145 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 55 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 160 → 145 °CTc: 30 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT160 °C125 °C20 °C100 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 70 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 125 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 100 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 70 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 160 → 125 °CTc: 20 → 100 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT140 °C25 °C105 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 25 kepada 105 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 140 °Cṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 105 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT125 °C65 °C53.92 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 125 kepada 65 °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 = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT100 °C65 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.3 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 100 kepada 65 °C. Air (0.3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 20 mm, dan U = 200 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 65 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 20 °CD = 20 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 50.23 kW
  2. 2. ΔTlm = 109.9 K
  3. 3. A = 5.243 m²
  4. 4. A = 1.243 m²
  5. 5. A = 2.945 m²
  6. 6. L = 40.39 m

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