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 °C110 °C105 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 110 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 105 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 155 → 110 °CTc: 10 → 105 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT135 °C40 °C10 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 40 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 30 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 135 → 40 °CTc: 10 → 30 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT120 °C25 °C105 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 120 °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 105 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 105 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT120 °C60 °C15 °C35 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 310 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 60 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 35 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 310 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 120 → 60 °CTc: 15 → 35 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT100 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 100 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 8 m² dan U = 2000 W/(m²·K). Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 30 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 100 °CA = 8 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT125 °C105 °C37.94 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 125 kepada 105 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 105 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 72.13 K
  2. 2. ΔTlm = 45.53 K
  3. 3. A = 6.172 m²
  4. 4. A = 6.951 m²
  5. 5. Tc,out = 94.54 °C
  6. 6. A = 4.359 m²

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