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
panjangT150 °C130 °C135 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 130 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 135 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 150 → 130 °CTc: 15 → 135 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT95 °C80 °C80 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 4 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 300 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 80 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 80 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 4 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 95 → 80 °CTc: 25 → 80 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT135 °C50 °C120 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 390 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 50 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 120 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 390 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 135 → 50 °CTc: 15 → 120 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT80 °C60 °C40 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 750 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 60 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 40 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.9, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 750 kWF = 0.9U = 300 W/(m²·K)Th: 80 → 60 °CTc: 15 → 40 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT110 °C60 °C44.95 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 110 kepada 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 60 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT110 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 2 m² dan U = 1000 W/(m²·K). Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 20 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 110 °CA = 2 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 49.09 K
  2. 2. Q̇ = 36.94 kW
  3. 3. A = 33.04 m²
  4. 4. A = 65.44 m²
  5. 5. A = 0.9201 m²
  6. 6. Tc,out = 54.22 °C

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