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
panjangT80 °C30 °C70 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 80 kepada 30 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 70 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 80 → 30 °CTc: 15 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT85 °C60 °C25 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 85 kepada 60 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 25 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 85 → 60 °CTc: 10 → 25 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT150 °C115 °C90 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 490 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 115 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 90 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.92, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 490 kWF = 0.92U = 500 W/(m²·K)Th: 150 → 115 °CTc: 15 → 90 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT180 °C150 °C20 °C75 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 260 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 150 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 75 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 260 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 180 → 150 °CTc: 20 → 75 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT175 °C65 °C90.53 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 175 kepada 65 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 0.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 65 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT95 °C50 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 95 kepada 50 °C. Air (0.3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 32 mm, dan U = 150 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 95 → 50 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 20 °CD = 32 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 12.33 K
  2. 2. ΔTlm = 54.85 K
  3. 3. A = 13.6 m²
  4. 4. A = 1.545 m²
  5. 5. A = 2.253 m²
  6. 6. L = 38.28 m

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