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.

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 °C65 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 5 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 500 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 65 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 35 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 5 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 160 → 65 °CTc: 25 → 35 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT115 °C65 °C85 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 85 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 115 → 65 °CTc: 30 → 85 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT140 °C70 °C85 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 430 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 70 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 85 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 430 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 140 → 70 °CTc: 30 → 85 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT100 °C25 °C55 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 100 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 25 kepada 55 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 100 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 55 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT90 °C50 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 90 kepada 50 °C. Air (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 32 mm, dan U = 400 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 50 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT115 °C50 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 115 kepada 50 °C. Air (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 25 mm, dan U = 500 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 50 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 20 °CD = 25 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 186.5 kW
  2. 2. ΔTlm = 32.44 K
  3. 3. A = 9.129 m²
  4. 4. A = 3.203 m²
  5. 5. L = 8.829 m
  6. 6. L = 16.52 m

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