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
panjangT125 °C105 °C10 °C35 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas aliran searah, fluida panas mendingin dari 125 ke 105 °C sementara fluida dingin memanas dari 10 ke 35 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 125 → 105 °CTc: 10 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT90 °C70 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 10 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 300 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 90 ke 70 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 55 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 10 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 90 → 70 °CTc: 30 → 55 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
panjangT125 °C65 °C110 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 360 kW. Fluida panas mendingin dari 125 ke 65 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 110 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,95, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 360 kWF = 0,95U = 1000 W/(m²·K)Th: 125 → 65 °CTc: 15 → 110 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT130 °C85 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 420 kW. Fluida panas mendingin dari 130 ke 85 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 80 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,95, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 420 kWF = 0,95U = 200 W/(m²·K)Th: 130 → 85 °CTc: 15 → 80 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT100 °C55 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas pipa ganda aliran searah, oli panas (0,8 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 100 ke 55 °C. Air (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 15 °C. Tabung dalam berdiameter 50 mm, dan U = 500 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 100 → 55 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 15 °CD = 50 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT170 °C35 °C84,28 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 170 ke 35 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 0,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 170 → 35 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 90,65 K
  2. 2. Q̇ = 112,3 kW
  3. 3. A = 13,04 m²
  4. 4. A = 37,19 m²
  5. 5. L = 23,38 m
  6. 6. A = 15,75 m²

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