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
panjangT80 °C45 °C20 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 45 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 20 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 80 → 45 °CTc: 10 → 20 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT125 °C95 °C95 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 95 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 95 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 125 → 95 °CTc: 20 → 95 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT110 °C85 °C25 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 110 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 85 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 25 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.92, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 110 kWF = 0.92U = 500 W/(m²·K)Th: 110 → 85 °CTc: 10 → 25 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT125 °C45 °C70 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 760 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 45 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 70 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.95, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 760 kWF = 0.95U = 200 W/(m²·K)Th: 125 → 45 °CTc: 30 → 70 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT120 °C95 °C29.97 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 120 kepada 95 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 95 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT90 °C60 °C31 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 90 kepada 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 46.38 K
  2. 2. ΔTlm = 49.11 K
  3. 3. A = 2.993 m²
  4. 4. A = 129.9 m²
  5. 5. A = 3.798 m²
  6. 6. A = 1.882 m²

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