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 °C50 °C135 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 50 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 135 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 145 → 50 °CTc: 30 → 135 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT155 °C110 °C120 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 110 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 120 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 155 → 110 °CTc: 20 → 120 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT80 °C60 °C70 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 590 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 60 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 70 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.88, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 590 kWF = 0.88U = 1000 W/(m²·K)Th: 80 → 60 °CTc: 25 → 70 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT85 °C65 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 220 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 85 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 30 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 220 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 85 → 65 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT120 °C100 °C36 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 120 kepada 100 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 100 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT165 °C55 °C90.79 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 165 kepada 55 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 165 → 55 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 14.43 K
  2. 2. ΔTlm = 58.23 K
  3. 3. A = 33.6 m²
  4. 4. A = 20.97 m²
  5. 5. A = 0.7723 m²
  6. 6. A = 5.634 m²

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