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
panjangT100 °C50 °C15 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 50 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 40 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 100 → 50 °CTc: 15 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT110 °C30 °C35 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 30 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 10 kepada 35 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 110 → 30 °CTc: 10 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT125 °C100 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Satu penukar haba aliran selari memindahkan 400 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 125 kepada 100 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 40 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 500 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 400 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 125 → 100 °CTc: 25 → 40 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT90 °C55 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba cangkerang-dan-tiub (satu laluan cangkerang, dua laluan tiub) mesti memindahkan 260 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 90 kepada 55 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 30 kepada 40 °C. Faktor pembetulan LMTD bagi susunan ini ialah F = 0.9, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 260 kWF = 0.9U = 200 W/(m²·K)Th: 90 → 55 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT155 °C110 °C41.51 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 155 kepada 110 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1.5 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 = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 110 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT100 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 100 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 4 m² dan U = 1500 W/(m²·K). Air penyejuk (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 15 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 100 °CA = 4 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 35.05 K
  2. 2. ΔTlm = 41.61 K
  3. 3. A = 10.22 m²
  4. 4. A = 40.05 m²
  5. 5. A = 1.05 m²
  6. 6. Tc,out = 79.77 °C

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