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
panjangT135 °C105 °C70 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 105 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 70 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 135 → 105 °CTc: 25 → 70 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT105 °C40 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 40 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 55 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 105 → 40 °CTc: 25 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT180 °C135 °C25 °C75 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Penukar haba aliran selari memindahkan 410 kW. Luas pemindahan habanya ialah 4 m². Bendalir panas menyejuk daripada 180 kepada 135 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 25 kepada 75 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 410 kWA = 4 m²Th: 180 → 135 °CTc: 25 → 75 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT125 °C40 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 450 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 40 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 90 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 450 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 125 → 40 °CTc: 25 → 90 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT175 °C150 °C19.97 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 175 kepada 150 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 150 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT150 °C??25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 1 kW/K. Aliran panas masuk pada 150 °C dan aliran sejuk pada 25 °C. Penukar itu mempunyai A = 2 m² dan U = 200 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 150 °CTc,in = 25 °CA = 2 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 72.24 K
  2. 2. ΔTlm = 29.07 K
  3. 3. U = 1024 W/(m²·K)
  4. 4. A = 95.32 m²
  5. 5. A = 2.12 m²
  6. 6. Th,out = 114.3 °C

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