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
panjangT115 °C40 °C80 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 40 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 80 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 115 → 40 °CTc: 25 → 80 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT155 °C50 °C105 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 1 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 300 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 50 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 105 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 1 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 155 → 50 °CTc: 30 → 105 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT105 °C70 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 250 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 70 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 35 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 250 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 105 → 70 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT100 °C30 °C65 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 100 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 30 kepada 65 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 100 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 65 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT170 °C115 °C35.18 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 170 kepada 115 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 170 → 115 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT90 °C??20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 0.5 kW/K. Aliran panas masuk pada 90 °C dan aliran sejuk pada 20 °C. Penukar itu mempunyai A = 5 m² dan U = 200 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 0.5 kW/KTh,in = 90 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 23.6 K
  2. 2. Q̇ = 9.822 kW
  3. 3. A = 22.09 m²
  4. 4. A = 2.897 m²
  5. 5. A = 4.342 m²
  6. 6. Th,out = 43.33 °C

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