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
panjangT110 °C95 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 95 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 85 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 110 → 95 °CTc: 15 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT140 °C80 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 60 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 140 → 80 °CTc: 25 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT170 °C145 °C30 °C135 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 190 kW. Luas pemindahan habanya ialah 3 m². Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 145 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 135 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 190 kWA = 3 m²Th: 170 → 145 °CTc: 30 → 135 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT125 °C110 °C80 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 110 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 110 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 80 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 110 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 125 → 110 °CTc: 25 → 80 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT110 °C70 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 110 kepada 70 °C. Air (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 50 mm, dan U = 250 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 70 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 20 °CD = 50 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT110 °C65 °C50.19 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 110 kepada 65 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 65 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 47.29 K
  2. 2. ΔTlm = 66.72 K
  3. 3. U = 1286 W/(m²·K)
  4. 4. A = 8.745 m²
  5. 5. L = 6.591 m
  6. 6. A = 2.43 m²

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