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.

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
panjangT135 °C120 °C100 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 15 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 1000 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 135 kepada 120 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 100 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 15 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 135 → 120 °CTc: 15 → 100 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT105 °C85 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 105 kepada 85 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 40 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 105 → 85 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT150 °C120 °C140 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 410 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 150 kepada 120 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 140 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 1000 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 410 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 150 → 120 °CTc: 20 → 140 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT140 °C50 °C20 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 310 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 50 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 30 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 310 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 140 → 50 °CTc: 20 → 30 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT100 °C65 °C44.26 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 100 kepada 65 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 100 → 65 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT150 °C130 °C31 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 150 kepada 130 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 150 → 130 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 955.8 kW
  2. 2. ΔTlm = 62.47 K
  3. 3. A = 10.49 m²
  4. 4. A = 11.11 m²
  5. 5. A = 3.394 m²
  6. 6. A = 0.8039 m²

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