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
panjangT130 °C100 °C30 °C50 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 100 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 50 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 130 → 100 °CTc: 30 → 50 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT105 °C60 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 105 kepada 60 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 60 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
3.Sederhana
panjangT175 °C75 °C65 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 310 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 75 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 65 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 310 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 175 → 75 °CTc: 20 → 65 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C80 °C25 °C55 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 450 kW. Luas pemindahan habanya ialah 8 m². Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 80 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 55 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 450 kWA = 8 m²Th: 110 → 80 °CTc: 25 → 55 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT150 °C90 °C56.91 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 150 kepada 90 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 90 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT150 °C100 °C49.94 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 150 kepada 100 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 100 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 72.13 K
  2. 2. Tc,out = 44.76 °C
  3. 3. A = 13.02 m²
  4. 4. U = 1147 W/(m²·K)
  5. 5. A = 3.733 m²
  6. 6. A = 1.486 m²

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