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
panjangT130 °C55 °C85 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 130 kepada 55 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 85 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 130 → 55 °CTc: 20 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT80 °C60 °C50 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 60 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 80 → 60 °CTc: 10 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT100 °C15 °C30 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 100 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 15 kepada 30 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 100 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 30 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.Sederhana
panjangT135 °C105 °C25 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 140 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 105 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 25 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.92, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 140 kWF = 0.92U = 200 W/(m²·K)Th: 135 → 105 °CTc: 10 → 25 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT155 °C65 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 155 kepada 65 °C. Air (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 10 °C. Tiub dalam berdiameter 32 mm, dan U = 150 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 155 → 65 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT115 °C??30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 0.5 kW/K. Aliran panas masuk pada 115 °C dan aliran sejuk pada 30 °C. Penukar itu mempunyai A = 3 m² dan U = 300 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 0.5 kW/KTh,in = 115 °CTc,in = 30 °CA = 3 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 39.79 K
  2. 2. ΔTlm = 39.15 K
  3. 3. A = 0.541 m²
  4. 4. A = 7.436 m²
  5. 5. L = 104.2 m
  6. 6. Th,out = 60.36 °C

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