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
panjangT155 °C55 °C145 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 145 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 155 → 55 °CTc: 10 → 145 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT180 °C130 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 130 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 55 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 180 → 130 °CTc: 10 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT110 °C15 °C85 °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 15 kepada 85 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 110 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 85 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT105 °C85 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 320 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 85 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 85 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 320 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 105 → 85 °CTc: 15 → 85 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT85 °C55 °C40.05 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 85 kepada 55 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 85 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT140 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 2 m² dan U = 2000 W/(m²·K). Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 140 °CA = 2 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 23.27 K
  2. 2. ΔTlm = 122.5 K
  3. 3. A = 4.464 m²
  4. 4. A = 8.018 m²
  5. 5. A = 4.632 m²
  6. 6. Tc,out = 90.07 °C

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