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
panjangT175 °C145 °C35 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 145 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 35 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 175 → 145 °CTc: 10 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT180 °C50 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 50 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 60 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 180 → 50 °CTc: 25 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT125 °C70 °C15 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 400 kW. Luas pemindahan habanya ialah 25 m². Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 70 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 40 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 400 kWA = 25 m²Th: 125 → 70 °CTc: 15 → 40 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT175 °C95 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 500 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 95 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 500 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 175 → 95 °CTc: 10 → 60 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT120 °C90 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.8 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 120 kepada 90 °C. Air (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 20 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 90 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 20 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT160 °C70 °C91.77 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 160 kepada 70 °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 = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 70 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 137.5 K
  2. 2. ΔTlm = 60.56 K
  3. 3. U = 259.9 W/(m²·K)
  4. 4. A = 25.19 m²
  5. 5. L = 41.04 m
  6. 6. A = 15.35 m²

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