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
panjangT180 °C125 °C155 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 125 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 155 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 180 → 125 °CTc: 30 → 155 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT170 °C125 °C85 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 125 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 85 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 170 → 125 °CTc: 30 → 85 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT110 °C70 °C10 °C45 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 100 kW. Luas pemindahan habanya ialah 5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 70 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 45 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 100 kWA = 5 m²Th: 110 → 70 °CTc: 10 → 45 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT125 °C55 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 460 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 55 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 25 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 460 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 125 → 55 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C75 °C30.07 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 105 kepada 75 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 75 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT145 °C95 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 145 kepada 95 °C. Air (1 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 = 0.2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 95 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 10 °CD = 50 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 52.43 K
  2. 2. ΔTlm = 89.91 K
  3. 3. U = 369.7 W/(m²·K)
  4. 4. A = 14.05 m²
  5. 5. A = 1.25 m²
  6. 6. L = 9.313 m

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