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
panjangT180 °C75 °C15 °C65 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 75 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 65 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 180 → 75 °CTc: 15 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT155 °C120 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 6 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 200 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 120 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 40 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 6 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 155 → 120 °CTc: 25 → 40 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT170 °C75 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 430 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 170 kepada 75 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 70 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 430 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 170 → 75 °CTc: 10 → 70 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT130 °C25 °C95 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 130 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 25 kepada 95 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 130 °Cṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 95 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT170 °C65 °C109.1 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 170 kepada 65 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 170 → 65 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT140 °C75 °C68.98 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 140 kepada 75 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 75 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 55.29 K
  2. 2. Q̇ = 125.6 kW
  3. 3. A = 5.292 m²
  4. 4. A = 1.531 m²
  5. 5. A = 8.844 m²
  6. 6. A = 16.34 m²

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