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
panjangT150 °C80 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 70 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 150 → 80 °CTc: 15 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT140 °C60 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 140 kepada 60 °C dalam penukar aliran songsang. Ia memanaskan 3 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 = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 140 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
3.Sederhana
panjangT105 °C70 °C95 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 30 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 70 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 95 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 30 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 105 → 70 °CTc: 20 → 95 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT120 °C100 °C30 °C95 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 110 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 100 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 95 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 110 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 120 → 100 °CTc: 30 → 95 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT150 °C65 °C61.18 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 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 = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 150 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT85 °C50 °C42.84 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 85 kepada 50 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 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 = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 85 → 50 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 72.24 K
  2. 2. Tc,out = 17.34 °C
  3. 3. A = 2.414 m²
  4. 4. A = 7.481 m²
  5. 5. A = 2.255 m²
  6. 6. A = 6.772 m²

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