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
panjangT165 °C150 °C30 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 150 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 60 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 165 → 150 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT130 °C75 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 130 → 75 °CTc: 15 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT125 °C45 °C45 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 410 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 45 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 45 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 410 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 125 → 45 °CTc: 10 → 45 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT150 °C105 °C80 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 490 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 105 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 80 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.9, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 490 kWF = 0.9U = 1000 W/(m²·K)Th: 150 → 105 °CTc: 30 → 80 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT145 °C35 °C70.53 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 145 kepada 35 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 35 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT160 °C140 °C20.02 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 160 kepada 140 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 160 → 140 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 111 K
  2. 2. ΔTlm = 69.52 K
  3. 3. A = 15.06 m²
  4. 4. A = 7.513 m²
  5. 5. A = 3.721 m²
  6. 6. A = 0.5289 m²

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