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
panjangT145 °C85 °C75 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 85 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 75 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 145 → 85 °CTc: 25 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT175 °C85 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 85 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 90 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 175 → 85 °CTc: 25 → 90 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT115 °C95 °C10 °C35 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 140 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 95 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 35 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 140 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 115 → 95 °CTc: 10 → 35 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT140 °C80 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 120 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 80 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 85 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.9, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 120 kWF = 0.9U = 1000 W/(m²·K)Th: 140 → 80 °CTc: 15 → 85 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT135 °C40 °C128.6 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 135 kepada 40 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 40 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT85 °C65 °C17.97 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 85 kepada 65 °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 = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 85 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 64.87 K
  2. 2. ΔTlm = 71.78 K
  3. 3. A = 8.705 m²
  4. 4. A = 2.227 m²
  5. 5. A = 43.59 m²
  6. 6. A = 1.644 m²

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