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
panjangT95 °C80 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 10 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 200 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 80 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 80 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 10 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 95 → 80 °CTc: 15 → 80 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT105 °C70 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 70 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 40 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 105 → 70 °CTc: 10 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT145 °C90 °C45 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 90 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 90 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 45 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 90 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 145 → 90 °CTc: 15 → 45 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT155 °C85 °C15 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 170 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 85 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 170 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 155 → 85 °CTc: 15 → 60 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT130 °C80 °C24.97 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 130 kepada 80 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 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 = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 80 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT175 °C95 °C77.85 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 175 kepada 95 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 95 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 68.2 kW
  2. 2. ΔTlm = 56.39 K
  3. 3. A = 0.6904 m²
  4. 4. A = 3.183 m²
  5. 5. A = 4.995 m²
  6. 6. A = 25 m²

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