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
panjangT160 °C115 °C130 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 160 kepada 115 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 130 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 160 → 115 °CTc: 30 → 130 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) disejukkan daripada 90 kepada 50 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 90 → 50 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT120 °C55 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 60 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 55 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 60 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 120 → 55 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT105 °C25 °C85 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 105 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 25 kepada 85 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 3500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 105 °Cṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 85 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT100 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 100 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 3 m² dan U = 3000 W/(m²·K). Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 25 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 100 °CA = 3 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT130 °C65 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 130 kepada 65 °C. Air (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 15 °C. Tiub dalam berdiameter 32 mm, dan U = 250 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 15 °CD = 32 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 52.81 K
  2. 2. Q̇ = 334.4 kW
  3. 3. A = 2.542 m²
  4. 4. A = 0.8278 m²
  5. 5. Tc,out = 82.15 °C
  6. 6. L = 111.2 m

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