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 °C80 °C100 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 100 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 120 → 80 °CTc: 30 → 100 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT120 °C60 °C100 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 10 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 300 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 60 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 100 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 10 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 120 → 60 °CTc: 30 → 100 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT135 °C60 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 180 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 60 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 180 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 135 → 60 °CTc: 15 → 50 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT140 °C30 °C55 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (4 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 30 kepada 55 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 140 °Cṁ = 4 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 55 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT160 °C115 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 160 kepada 115 °C. Air (0.2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 40 mm, dan U = 500 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 115 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 10 °CD = 40 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT145 °C90 °C40.13 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 145 kepada 90 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 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 = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 90 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 32.74 K
  2. 2. Q̇ = 73.99 kW
  3. 3. A = 14.31 m²
  4. 4. A = 2.874 m²
  5. 5. L = 3.147 m
  6. 6. A = 0.5059 m²

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