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
panjangT160 °C120 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 120 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 55 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 160 → 120 °CTc: 20 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT175 °C90 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 12 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 200 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 90 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 65 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 12 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 175 → 90 °CTc: 30 → 65 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT105 °C40 °C10 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 210 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 40 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 20 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 210 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 105 → 40 °CTc: 10 → 20 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT80 °C60 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 90 kW. Luas pemindahan habanya ialah 20 m². Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 60 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 70 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 90 kWA = 20 m²Th: 80 → 60 °CTc: 20 → 70 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT125 °C105 °C17.34 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 125 kepada 105 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 105 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT140 °C40 °C29.97 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 140 kepada 40 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 40 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 102.5 K
  2. 2. Q̇ = 198 kW
  3. 3. A = 21.81 m²
  4. 4. U = 207.9 W/(m²·K)
  5. 5. A = 0.9091 m²
  6. 6. A = 2.367 m²

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