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
panjangT175 °C80 °C30 °C70 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 80 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 70 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 175 → 80 °CTc: 30 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT155 °C140 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 140 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 25 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 155 → 140 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT155 °C50 °C80 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 200 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 50 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 80 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 200 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 155 → 50 °CTc: 10 → 80 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT130 °C25 °C65 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 130 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 25 kepada 65 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 130 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 65 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT105 °C60 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.3 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 105 kepada 60 °C. Air (0.3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 25 °C. Tiub dalam berdiameter 40 mm, dan U = 150 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 60 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 25 °CD = 40 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT95 °C45 °C38.84 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 95 kepada 45 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 95 → 45 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 50.48 K
  2. 2. ΔTlm = 127.5 K
  3. 3. A = 4.49 m²
  4. 4. A = 6.682 m²
  5. 5. L = 57.06 m
  6. 6. A = 8.182 m²

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