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 °C105 °C10 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 105 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 60 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 120 → 105 °CTc: 10 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT160 °C40 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 40 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 35 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 160 → 40 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT125 °C95 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 410 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 95 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 410 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 125 → 95 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C70 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 60 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 70 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 95 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 60 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 110 → 70 °CTc: 30 → 95 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT135 °C??25 °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 135 °C dan aliran sejuk pada 25 °C. Penukar itu mempunyai A = 4 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 135 °CTc,in = 25 °CA = 4 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT130 °C50 °C59.35 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 130 kepada 50 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 50 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 72.72 K
  2. 2. ΔTlm = 51.88 K
  3. 3. A = 11.73 m²
  4. 4. A = 1.569 m²
  5. 5. Th,out = 60.11 °C
  6. 6. A = 9.169 m²

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