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
panjangT130 °C65 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 60 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 130 → 65 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT140 °C35 °C125 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 35 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 125 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 140 → 35 °CTc: 10 → 125 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT160 °C90 °C20 °C75 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 110 kW. Luas pemindahan habanya ialah 15 m². Bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 90 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 75 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 110 kWA = 15 m²Th: 160 → 90 °CTc: 20 → 75 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT100 °C65 °C15 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 50 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 30 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 50 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 100 → 65 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT110 °C75 °C?25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 110 kepada 75 °C. Air (0.2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 25 °C. Tiub dalam berdiameter 20 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 75 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT110 °C80 °C35.05 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 110 kepada 80 °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 = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 80 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 56.58 K
  2. 2. ΔTlm = 19.58 K
  3. 3. U = 131 W/(m²·K)
  4. 4. A = 1.109 m²
  5. 5. L = 42.97 m
  6. 6. A = 0.9773 m²

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