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
panjangT160 °C75 °C45 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 45 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 160 → 75 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT125 °C80 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 15 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 1000 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 80 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 50 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 15 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 125 → 80 °CTc: 15 → 50 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT130 °C75 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 80 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 75 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 80 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 130 → 75 °CTc: 10 → 40 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT155 °C125 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 320 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 125 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 320 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 155 → 125 °CTc: 25 → 60 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT155 °C80 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.3 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 155 kepada 80 °C. Air (0.2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 50 mm, dan U = 150 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 155 → 80 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 10 °CD = 50 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT120 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 6 m² dan U = 1500 W/(m²·K). Air penyejuk (3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 20 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 120 °CA = 6 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 74.61 K
  2. 2. Q̇ = 1048 kW
  3. 3. A = 0.7731 m²
  4. 4. A = 16.41 m²
  5. 5. L = 36.22 m
  6. 6. Tc,out = 71.21 °C

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