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

Dalam penukar haba, 1.5 kg/s minyak ringan (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 75 kepada 55 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 1.5 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 75 → 55 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT100 °C30 °C50 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 30 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 100 → 30 °CTc: 10 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT100 °C75 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 280 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 75 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 75 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 280 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 100 → 75 °CTc: 10 → 75 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C60 °C95 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 460 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 60 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 95 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 460 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 110 → 60 °CTc: 30 → 95 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT155 °C95 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 155 kepada 95 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 25 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 95 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 25 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT175 °C65 °C75.26 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 175 kepada 65 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 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 = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 175 → 65 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 63 kW
  2. 2. ΔTlm = 32.74 K
  3. 3. A = 4.459 m²
  4. 4. A = 21.26 m²
  5. 5. L = 10.6 m
  6. 6. A = 13.43 m²

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