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
panjangT100 °C35 °C55 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 35 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 55 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 100 → 35 °CTc: 15 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT90 °C70 °C30 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 70 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 60 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 90 → 70 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT130 °C35 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 190 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 35 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 75 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 190 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 130 → 35 °CTc: 20 → 75 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT170 °C105 °C15 °C90 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 360 kW. Luas pemindahan habanya ialah 25 m². Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 105 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 90 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 360 kWA = 25 m²Th: 170 → 105 °CTc: 15 → 90 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT140 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 5 m² dan U = 1000 W/(m²·K). Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 25 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 140 °CA = 5 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT175 °C35 °C37.91 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 175 kepada 35 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 35 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 30.83 K
  2. 2. ΔTlm = 27.91 K
  3. 3. A = 7.714 m²
  4. 4. U = 240.2 W/(m²·K)
  5. 5. Tc,out = 76.77 °C
  6. 6. A = 5.314 m²

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