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
panjangT175 °C75 °C130 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang mempunyai luas pemindahan haba 4 m² dan pekali pemindahan haba keseluruhan 1500 W/(m²·K). Bendalir panas menyejuk daripada 175 kepada 75 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 130 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

A = 4 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 175 → 75 °CTc: 10 → 130 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT155 °C85 °C15 °C80 °CΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba aliran selari, bendalir panas menyejuk daripada 155 kepada 85 °C manakala bendalir sejuk memanas daripada 15 kepada 80 °C. Cari beza suhu min log ΔTlm.

Th: 155 → 85 °CTc: 15 → 80 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT165 °C115 °C140 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 50 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 165 kepada 115 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 30 kepada 140 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 800 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 50 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 165 → 115 °CTc: 30 → 140 °C
A = m²
4.Sederhana
panjangT140 °C50 °C130 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 230 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 140 kepada 50 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 130 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 230 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 140 → 50 °CTc: 15 → 130 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT95 °C55 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba paip dwi aliran songsang, minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 95 kepada 55 °C. Air (0.2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 32 mm, dan U = 500 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 95 → 55 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 20 °CD = 32 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Sukar
panjangT110 °C55 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂aliran selari

Dalam penukar haba paip dwi aliran selari, minyak panas (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) mengalir dalam tiub dalam dan menyejuk daripada 110 kepada 55 °C. Air (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dalam anulus masuk pada 20 °C. Tiub dalam berdiameter 25 mm, dan U = 300 W/(m²·K) berdasarkan diameter ini. Cari panjang tiub L yang diperlukan.

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 55 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 20 °CD = 25 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 326.3 kW
  2. 2. ΔTlm = 40.51 K
  3. 3. A = 1.275 m²
  4. 4. A = 38.42 m²
  5. 5. L = 34.16 m
  6. 6. L = 55.1 m

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