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
panjangT145 °C125 °C130 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 145 kepada 125 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 130 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 145 → 125 °CTc: 20 → 130 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT105 °C70 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 70 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 75 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 105 → 70 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT110 °C80 °C60 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 540 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 80 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 60 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.95, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 540 kWF = 0.95U = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 80 °CTc: 10 → 60 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT120 °C20 °C85 °CΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Dalam sebuah kondenser, stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub. Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tiub dan memanas daripada 20 kepada 85 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 85 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.Sukar
panjangT115 °C??30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran songsang kedua-dua aliran mempunyai kadar muatan haba yang sama, ṁ·cp = 2 kW/K. Aliran panas masuk pada 115 °C dan aliran sejuk pada 30 °C. Penukar itu mempunyai A = 4 m² dan U = 500 W/(m²·K). Cari suhu keluar panas Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 115 °CTc,in = 30 °CA = 4 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sukar
panjangT140 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 1 m² dan U = 3000 W/(m²·K). Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 15 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 140 °CA = 1 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 46.25 K
  2. 2. ΔTlm = 39.15 K
  3. 3. A = 31.88 m²
  4. 4. A = 5.851 m²
  5. 5. Th,out = 72.5 °C
  6. 6. Tc,out = 52.69 °C

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