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

Dalam penukar haba, 1 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) dipanaskan daripada 30 kepada 90 °C. Cari kadar pemindahan haba Q̇.

ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 30 → 90 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT120 °C100 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar haba aliran berlawanan, bendalir panas menyejuk daripada 120 kepada 100 °C manakala bendalir sejuk dipanaskan daripada 15 kepada 50 °C. Cari beza suhu min logaritma ΔTlm.

Th: 120 → 100 °CTc: 15 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Sederhana
panjangT100 °C50 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar haba aliran songsang memindahkan 220 kW. Luas pemindahan habanya ialah 15 m². Bendalir panas menyejuk daripada 100 kepada 50 °C dan bendalir sejuk memanas daripada 10 kepada 55 °C. Cari pekali pemindahan haba keseluruhan U.

Q̇ = 220 kWA = 15 m²Th: 100 → 50 °CTc: 10 → 55 °C
U = W/(m²·K)
4.Sederhana
panjangT110 °C55 °C95 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Satu penukar haba aliran berlawanan memindahkan 280 kW. Bendalir panas menyejuk daripada 110 kepada 55 °C dan bendalir sejuk dipanaskan daripada 25 kepada 95 °C. Pekali pemindahan haba keseluruhan ialah 300 W/(m²·K). Cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

Q̇ = 280 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 55 °CTc: 25 → 95 °C
A = m²
5.Sukar
panjangT125 °C95 °C23.46 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Minyak panas (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) menyejuk daripada 125 kepada 95 °C dalam penukar aliran berlawanan. Ia memanaskan 2 kg/s air (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas pemindahan haba A yang diperlukan.

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 95 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sukar
panjangT140 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂stim memeluwap

Stim memeluwap pada 140 °C yang malar di luar tiub sebuah kondenser dengan luas pemindahan haba 1.5 m² dan U = 1500 W/(m²·K). Air penyejuk (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) masuk ke dalam tiub pada 20 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 140 °CA = 1.5 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

Kunci jawapan

  1. 1. Q̇ = 250.8 kW
  2. 2. ΔTlm = 77.26 K
  3. 3. U = 345.5 W/(m²·K)
  4. 4. A = 43.13 m²
  5. 5. A = 2.419 m²
  6. 6. Tc,out = 99.11 °C

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