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
panjangT155 °C100 °C135 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 100 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 135 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 155 → 100 °CTc: 30 → 135 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT180 °C40 °C100 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 40 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 100 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 180 → 40 °CTc: 10 → 100 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT115 °C65 °C85 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 340 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 65 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 85 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.85, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 340 kWF = 0.85U = 300 W/(m²·K)Th: 115 → 65 °CTc: 30 → 85 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT135 °C120 °C15 °C95 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 390 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 120 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 95 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 390 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 135 → 120 °CTc: 15 → 95 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT110 °C45 °C50.77 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 110 kepada 45 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 45 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT100 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 100 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 8 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 100 °CA = 8 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 39.91 K
  2. 2. ΔTlm = 50.98 K
  3. 3. A = 41.11 m²
  4. 4. A = 8.049 m²
  5. 5. A = 6.958 m²
  6. 6. Tc,out = 91.77 °C

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