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 °C65 °C120 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 120 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 145 → 65 °CTc: 15 → 120 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT115 °C75 °C50 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 115 → 75 °CTc: 30 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT120 °C60 °C25 °C50 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 380 kW. Luas pemindahan habanya ialah 2.5 m². Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 60 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 50 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 380 kWA = 2.5 m²Th: 120 → 60 °CTc: 25 → 50 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT170 °C125 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 330 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 125 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 55 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.88, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 330 kWF = 0.88U = 200 W/(m²·K)Th: 170 → 125 °CTc: 25 → 55 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT80 °C50 °C27.51 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 80 kepada 50 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 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 = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 80 → 50 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT135 °C40 °C38.94 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 135 kepada 40 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 40 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 36.07 K
  2. 2. ΔTlm = 54.39 K
  3. 3. U = 4026 W/(m²·K)
  4. 4. A = 17.47 m²
  5. 5. A = 0.5666 m²
  6. 6. A = 3.267 m²

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