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
panjangT175 °C105 °C15 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 105 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 40 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 175 → 105 °CTc: 15 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT175 °C120 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 175 kepada 120 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Tiada haba hilang ke persekitaran. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 120 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
3.Sederhana
panjangT170 °C135 °C20 °C110 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 300 kW. Luas pemindahan habanya ialah 8 m². Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 135 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 110 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 300 kWA = 8 m²Th: 170 → 135 °CTc: 20 → 110 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT110 °C30 °C50 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 30 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 2000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 110 °Cṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 50 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT165 °C60 °C40.93 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 165 kepada 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 165 → 60 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT150 °C65 °C44.23 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 150 kepada 65 °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 = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 105.5 K
  2. 2. Tc,out = 70.53 °C
  3. 3. U = 537.5 W/(m²·K)
  4. 4. A = 0.6013 m²
  5. 5. A = 3.535 m²
  6. 6. A = 1.743 m²

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