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
panjangT180 °C100 °C15 °C35 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 100 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 35 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 180 → 100 °CTc: 15 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT130 °C115 °C100 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 0.5 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 200 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 115 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 100 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 0.5 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 130 → 115 °CTc: 10 → 100 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT105 °C90 °C30 °C80 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 450 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 90 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 80 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 450 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 105 → 90 °CTc: 30 → 80 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT155 °C60 °C25 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 70 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 60 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 25 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 70 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 155 → 60 °CTc: 10 → 25 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT115 °C60 °C39.67 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 115 kepada 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 60 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT130 °C110 °C35.98 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 130 kepada 110 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 110 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 107.3 K
  2. 2. Q̇ = 5.987 kW
  3. 3. A = 69.75 m²
  4. 4. A = 0.5574 m²
  5. 5. A = 7.007 m²
  6. 6. A = 1.152 m²

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