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 °C135 °C15 °C120 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 135 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 120 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 150 → 135 °CTc: 15 → 120 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT150 °C40 °C75 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 40 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 75 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 150 → 40 °CTc: 15 → 75 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT150 °C80 °C50 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 70 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 80 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 50 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.92, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 70 kWF = 0.92U = 1000 W/(m²·K)Th: 150 → 80 °CTc: 30 → 50 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT170 °C65 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 160 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 160 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 170 → 65 °CTc: 10 → 40 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT170 °C105 °C27.88 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 170 kepada 105 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 170 → 105 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT170 °C125 °C68.83 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 170 kepada 125 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 170 → 125 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 54.61 K
  2. 2. ΔTlm = 45.51 K
  3. 3. A = 1.055 m²
  4. 4. A = 4.4 m²
  5. 5. A = 2.556 m²
  6. 6. A = 4.264 m²

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