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
panjangT85 °C60 °C55 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 85 kepada 60 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 55 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 85 → 60 °CTc: 15 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT95 °C60 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 60 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 60 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 95 → 60 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT150 °C80 °C25 °C70 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 330 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 80 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 70 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 330 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 150 → 80 °CTc: 25 → 70 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT110 °C10 °C70 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 110 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 10 kepada 70 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 110 °Cṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 70 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT80 °C40 °C39.35 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 80 kepada 40 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 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 = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 80 → 40 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT105 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 1.5 m² dan U = 1000 W/(m²·K). Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 25 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 105 °CA = 1.5 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 36.99 K
  2. 2. ΔTlm = 37.44 K
  3. 3. A = 14.5 m²
  4. 4. A = 3.283 m²
  5. 5. A = 10.5 m²
  6. 6. Tc,out = 49.12 °C

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