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
panjangT120 °C100 °C10 °C90 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 100 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 90 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 120 → 100 °CTc: 10 → 90 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT130 °C115 °C70 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 4 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 200 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 115 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 70 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 4 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 130 → 115 °CTc: 25 → 70 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT145 °C115 °C90 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 370 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 115 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 90 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 370 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 145 → 115 °CTc: 15 → 90 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT155 °C25 °C115 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 90 kW. Luas pemindahan habanya ialah 2.5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 25 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 115 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 90 kWA = 2.5 m²Th: 155 → 25 °CTc: 10 → 115 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT150 °C100 °C115.5 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 150 kepada 100 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 100 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT150 °C125 °C17.29 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 150 kepada 125 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 150 → 125 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 41.7 K
  2. 2. Q̇ = 59.19 kW
  3. 3. A = 9.831 m²
  4. 4. U = 1412 W/(m²·K)
  5. 5. A = 12.5 m²
  6. 6. A = 0.792 m²

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