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
panjangT170 °C45 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 170 ke 45 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 60 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 170 → 45 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT125 °C65 °C60 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 125 ke 65 °C sementara fluida dingin memanas dari 15 ke 60 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 125 → 65 °CTc: 15 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT125 °C55 °C20 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 360 kW. Luas perpindahan panasnya 2,5 m². Fluida panas mendingin dari 125 ke 55 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 40 °C. Cari koefisien perpindahan panas menyeluruh U.

Q̇ = 360 kWA = 2,5 m²Th: 125 → 55 °CTc: 20 → 40 °C
U = W/(m²·K)
4.Sedang
panjangT160 °C60 °C90 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 480 kW. Fluida panas mendingin dari 160 ke 60 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 90 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,88, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 480 kWF = 0,88U = 200 W/(m²·K)Th: 160 → 60 °CTc: 25 → 90 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT160 °C115 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (0,8 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 160 ke 115 °C. Air (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 15 °C. Tabung dalam berdiameter 32 mm, dan U = 400 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 160 → 115 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 15 °CD = 32 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT140 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 140 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 3 m² dan U = 1500 W/(m²·K). Air pendingin (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 15 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 140 °CA = 3 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 57,37 K
  2. 2. ΔTlm = 57,17 K
  3. 3. U = 3113 W/(m²·K)
  4. 4. A = 54,01 m²
  5. 5. L = 19,52 m
  6. 6. Tc,out = 52,69 °C

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