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
panjangT170 °C95 °C135 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 95 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 135 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 170 → 95 °CTc: 30 → 135 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 3 kg/s minyak ringan (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 15 kepada 30 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 3 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 15 → 30 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT115 °C100 °C55 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 160 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 100 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 55 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 160 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 115 → 100 °CTc: 15 → 55 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT115 °C70 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 280 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 70 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 95 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 280 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 115 → 70 °CTc: 30 → 95 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT170 °C??15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1.5 kW/K. Aliran panas masuk pada 170 °C dan aliran sejuk pada 15 °C. Penukar itu mempunyai A = 4 m² dan U = 300 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 170 °CTc,in = 15 °CA = 4 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT135 °C55 °C53.92 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 135 kepada 55 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 48.46 K
  2. 2. Q̇ = 94.5 kW
  3. 3. A = 11.15 m²
  4. 4. A = 12.13 m²
  5. 5. Th,out = 101.1 °C
  6. 6. A = 7.868 m²

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