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
panjangT110 °C80 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 40 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 110 → 80 °CTc: 10 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT130 °C80 °C120 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 120 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 130 → 80 °CTc: 30 → 120 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT150 °C75 °C10 °C70 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 330 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 75 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 70 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 330 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 150 → 75 °CTc: 10 → 70 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT170 °C90 °C20 °C75 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 350 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 90 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 75 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 350 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 170 → 90 °CTc: 20 → 75 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT80 °C??30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1 kW/K. Aliran panas masuk pada 80 °C dan aliran sejuk pada 30 °C. Penukar itu mempunyai A = 4 m² dan U = 500 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 80 °CTc,in = 30 °CA = 4 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT150 °C85 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.8 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 150 kepada 85 °C. Air (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 25 mm, dan U = 400 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 85 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 20 °CD = 25 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 65.48 K
  2. 2. ΔTlm = 24.85 K
  3. 3. A = 27.15 m²
  4. 4. A = 3.98 m²
  5. 5. Th,out = 46.67 °C
  6. 6. L = 57.88 m

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