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
panjangT165 °C85 °C135 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 85 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 135 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 165 → 85 °CTc: 15 → 135 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar haba, 1.2 kg/s etanol (cp = 2.44 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 10 kepada 75 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 1.2 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 10 → 75 °C
Q̇ = kW
3.Sederhana
panjangT175 °C65 °C25 °C55 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 40 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 55 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 40 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 175 → 65 °CTc: 25 → 55 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT125 °C85 °C115 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 180 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 85 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 115 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 180 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 125 → 85 °CTc: 10 → 115 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT120 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 2 m² dan U = 3000 W/(m²·K). Air penyejuk (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 15 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 120 °CA = 2 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT130 °C95 °C20.23 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 130 kepada 95 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 95 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 47.21 K
  2. 2. Q̇ = 190.3 kW
  3. 3. A = 0.9672 m²
  4. 4. A = 27.9 m²
  5. 5. Tc,out = 114.1 °C
  6. 6. A = 0.5812 m²

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