Kalkulator LMTD (beda suhu rata-rata logaritmik)

Masukkan nilai Anda. Jawaban dan penyelesaian lengkapnya diperbarui saat Anda mengetik.

Hasil

LMTD74,89 K
Beban kalor Q149,8 kW
ΔT₁80 K
ΔT₂70 K

Untuk penukar kalor cangkang-dan-tabung dengan beberapa lintasan, kalikan LMTD aliran berlawanan dengan faktor koreksi F dari grafik penukar kalor.

Hitung beda suhu rata-rata logaritmik (LMTD) penukar kalor dari suhu masuk dan keluar fluida panas dan dingin, untuk aliran berlawanan atau searah. Dengan koefisien perpindahan kalor menyeluruh U, Anda juga dapat mencari beban kalor dari luas, atau luas yang diperlukan untuk beban tertentu.

Penyelesaian langkah demi langkah

Beda suhu di kedua ujung

ΔT₁ = Th,in − Tc,out = 150 − 70 = 80 K
ΔT₂ = Th,out − Tc,in = 90 − 20 = 70 K

LMTD

LMTD = (ΔT₁ − ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂) = (80 − 70)/ln(80/70) = 74,89 K

Beban kalor

Q = U·A·LMTD = 500·4·74,89 = 149778 W = 149,8 kW

Rumus utama

Beban kalor
Q = U·A·ΔTlm
Beda suhu rata-rata logaritmik
ΔTlm = (ΔT1 − ΔT2)/ln(ΔT1/ΔT2)
Neraca aliran
Q = ṁcp(Tin − Tout)

Cara menghitung LMTD

  1. Cari beda suhu di setiap ujung penukar kalor. Aliran berlawanan: ΔT₁ = T_h,in − T_c,out dan ΔT₂ = T_h,out − T_c,in. Aliran searah: ΔT₁ = T_h,in − T_c,in dan ΔT₂ = T_h,out − T_c,out.
  2. LMTD = (ΔT₁ − ΔT₂)/ln(ΔT₁/ΔT₂). Jika ΔT₁ = ΔT₂, LMTD sama dengan selisih itu.
  3. Beban kalor: Q = U·A·LMTD, dengan U dalam W/(m²·K) dan A dalam m².
  4. Luas yang diperlukan: A = Q/(U·LMTD).

Tanya jawab

Mengapa aliran berlawanan lebih baik daripada aliran searah?

Untuk keempat suhu yang sama, LMTD aliran berlawanan lebih besar, sehingga luas yang diperlukan lebih kecil. Aliran berlawanan juga memungkinkan suhu keluar fluida dingin lebih panas daripada suhu keluar fluida panas, yang tidak pernah bisa dicapai aliran searah.

Mengapa memakai rata-rata logaritmik, bukan rata-rata biasa?

Beda suhu sepanjang penukar kalor berubah secara eksponensial, bukan linear. Rata-rata aritmetika melebihkan gaya penggerak; nilainya hanya dekat bila ΔT₁ dan ΔT₂ mirip.

Bagaimana dengan penukar kalor cangkang-dan-tabung dengan beberapa lintasan?

Hitung LMTD aliran berlawanan dan kalikan dengan faktor koreksi F, yang dibaca dari grafik memakai rasio tak berdimensi P dan R. F bernilai 1 untuk aliran berlawanan murni dan di bawah 1 untuk lainnya.

Bolehkah saya memakai °C, bukan K?

Boleh. Hanya beda suhu yang masuk dalam rumus, dan selisih 1 °C sama dengan 1 K.

Berlatihlah sendiri

Penukar panas (LMTD): latihan soal dengan penyelesaian langkah demi langkahCara menyelesaikan soal Penukar panas (LMTD)Lembar kerja Penukar panas (LMTD) dengan jawaban

Latih Penukar panas (LMTD)

Kalkulator memberi jawabannya. Dalam ujian Anda perlu metodenya: latihlah dengan soal baru, petunjuk, dan pembahasan.

Berlatih Penukar panas (LMTD) secara gratisBerlatih Penukar panas (LMTD) sekarangContoh dengan pembahasan
</> Sematkan

Gratis untuk guru dan sekolah: tempel kode ini di halaman kursus, LMS, atau situs Anda. Mahasiswa bisa memakai kalkulator dan penyelesaian langkah demi langkahnya tanpa akun.

Kalkulator lainnya

Kalkulator hukum gas idealKalkulator volume CSTR dan PFRKalkulator hukum gas gabungan (Boyle, Charles, dan Gay-Lussac)