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
panjangT100 °C35 °C45 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 35 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 45 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 100 → 35 °CTc: 20 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT100 °C85 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 85 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 65 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 100 → 85 °CTc: 10 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT155 °C115 °C20 °C75 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 240 kW. Luas pemindahan habanya ialah 12 m². Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 115 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 75 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 240 kWA = 12 m²Th: 155 → 115 °CTc: 20 → 75 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT135 °C105 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 320 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 105 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 60 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 320 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 135 → 105 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT120 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 6 m² dan U = 3000 W/(m²·K). Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 120 °CA = 6 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT85 °C60 °C62.68 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 85 kepada 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 85 → 60 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 30.79 K
  2. 2. ΔTlm = 52.48 K
  3. 3. U = 256.1 W/(m²·K)
  4. 4. A = 5.007 m²
  5. 5. Tc,out = 107.2 °C
  6. 6. A = 5.588 m²

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