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
panjangT140 °C105 °C20 °C75 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 105 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 20 kepada 75 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 140 → 105 °CTc: 20 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT115 °C65 °C50 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 115 kepada 65 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 20 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 115 → 65 °CTc: 20 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT100 °C75 °C50 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 310 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 75 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 310 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 100 → 75 °CTc: 30 → 50 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT100 °C70 °C50 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 310 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 70 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 50 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 200 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 310 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 100 → 70 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT120 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 120 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 3 m² dan U = 1000 W/(m²·K). Air penyejuk (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 25 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 120 °CA = 3 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.Sukar
panjangT165 °C90 °C52.43 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 165 kepada 90 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 165 → 90 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawapan

  1. 1. ΔTlm = 64.92 K
  2. 2. ΔTlm = 54.39 K
  3. 3. A = 32.66 m²
  4. 4. A = 32.66 m²
  5. 5. Tc,out = 53.64 °C
  6. 6. A = 0.7481 m²

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