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 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 35 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 25 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 100 → 35 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT130 °C80 °C105 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 105 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 130 → 80 °CTc: 10 → 105 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT175 °C130 °C20 °C80 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 170 kW. Luas pemindahan habanya ialah 3 m². Bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 130 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 80 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 170 kWA = 3 m²Th: 175 → 130 °CTc: 20 → 80 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT140 °C80 °C15 °C55 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 170 kW. Luas pemindahan habanya ialah 15 m². Bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 80 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 55 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 170 kWA = 15 m²Th: 140 → 80 °CTc: 15 → 55 °C
U = W/(m²·K)
5.Sukar
panjangT170 °C??10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1.5 kW/K. Aliran panas masuk pada 170 °C dan aliran sejuk pada 10 °C. Penukar itu mempunyai A = 1.5 m² dan U = 300 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 170 °CTc,in = 10 °CA = 1.5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT160 °C95 °C50.77 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 160 kepada 95 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 95 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 41.61 K
  2. 2. ΔTlm = 43.71 K
  3. 3. U = 610.6 W/(m²·K)
  4. 4. U = 182.4 W/(m²·K)
  5. 5. Th,out = 133.1 °C
  6. 6. A = 3.186 m²

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