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

Dalam penukar haba, 2.5 kg/s campuran glikol (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 35 kepada 80 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2.5 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 35 → 80 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT155 °C55 °C65 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 65 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 155 → 55 °CTc: 20 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT140 °C20 °C100 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (4 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 20 kepada 100 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 140 °Cṁ = 4 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 100 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT180 °C75 °C25 °C65 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 240 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 75 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 65 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 240 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 180 → 75 °CTc: 25 → 65 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT115 °C60 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 115 kepada 60 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 50 mm, dan U = 250 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 115 → 60 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 20 °CD = 50 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT105 °C65 °C45.89 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 105 kepada 65 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 65 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 405 kW
  2. 2. ΔTlm = 58.23 K
  3. 3. A = 18.37 m²
  4. 4. A = 4.537 m²
  5. 5. L = 10.39 m
  6. 6. A = 13.15 m²

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