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
panjangT110 °C95 °C85 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 95 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 85 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 110 → 95 °CTc: 20 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT125 °C45 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 45 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 90 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 125 → 45 °CTc: 25 → 90 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT95 °C75 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 90 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 95 kepada 75 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 60 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.8, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 90 kWF = 0.8U = 300 W/(m²·K)Th: 95 → 75 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT100 °C65 °C65 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 110 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 65 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 65 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 110 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 100 → 65 °CTc: 25 → 65 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT85 °C60 °C18.37 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 85 kepada 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 3 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 = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 85 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT90 °C55 °C36.98 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 90 kepada 55 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 90 → 55 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 45.51 K
  2. 2. ΔTlm = 26.8 K
  3. 3. A = 8.475 m²
  4. 4. A = 3.672 m²
  5. 5. A = 9.065 m²
  6. 6. A = 2.348 m²

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