Lembar kerja Penukar panas (LMTD) dengan jawaban

Lembar kerja Penukar panas (LMTD) gratis yang dapat dicetak: 6 soal dari mudah hingga tingkat ujian, dengan kunci jawaban. Cetak atau simpan sebagai PDF.

Lembar kerja baruBerlatih online dengan petunjuk

Untuk pengajar: gratis untuk dicetak, disalin, dan dipakai di kelas. Setiap lembar kerja baru punya nilai baru dan kunci jawabannya sendiri. Tautan ke ExamProblems di halaman mata kuliah Anda sangat kami hargai.

Nama: ____________________   Tanggal: ____________

1.Mudah
panjangT175 °C155 °C135 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 175 ke 155 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 135 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 175 → 155 °CTc: 20 → 135 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT85 °C50 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 8 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 200 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 85 ke 50 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 55 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 8 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 85 → 50 °CTc: 25 → 55 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
panjangT155 °C125 °C20 °C50 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 160 kW. Fluida panas mendingin dari 155 ke 125 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 50 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 160 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 155 → 125 °CTc: 20 → 50 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT80 °C60 °C40 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 300 kW. Fluida panas mendingin dari 80 ke 60 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 40 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,95, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 300 kWF = 0,95U = 1000 W/(m²·K)Th: 80 → 60 °CTc: 15 → 40 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT175 °C140 °C68,52 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 175 ke 140 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 0,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 140 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT140 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 140 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 6 m² dan U = 2000 W/(m²·K). Air pendingin (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 140 °CA = 6 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 78,1 K
  2. 2. Q̇ = 43,88 kW
  3. 3. A = 7,837 m²
  4. 4. A = 7,439 m²
  5. 5. A = 2,479 m²
  6. 6. Tc,out = 132,6 °C

Penyelesaian lengkap langkah demi langkah: latih topik ini di examproblems.com.