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
panjangT110 °C45 °C45 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 110 ke 45 °C sementara fluida dingin memanas dari 30 ke 45 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 110 → 45 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT145 °C85 °C85 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 5 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 1500 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 145 ke 85 °C dan fluida dingin memanas dari 10 ke 85 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 5 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 145 → 85 °CTc: 10 → 85 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
panjangT135 °C90 °C10 °C55 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 100 kW. Fluida panas mendingin dari 135 ke 90 °C dan fluida dingin memanas dari 10 ke 55 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 300 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 100 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 135 → 90 °CTc: 10 → 55 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT100 °C45 °C70 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 380 kW. Fluida panas mendingin dari 100 ke 45 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 70 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,88, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 380 kWF = 0,88U = 300 W/(m²·K)Th: 100 → 45 °CTc: 30 → 70 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT125 °C40 °C41,18 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 125 ke 40 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °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: 125 → 40 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT130 °C55 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (0,3 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 130 ke 55 °C. Air (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 15 °C. Tabung dalam berdiameter 40 mm, dan U = 200 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 55 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 15 °CD = 40 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 34,1 K
  2. 2. Q̇ = 504,2 kW
  3. 3. A = 4,715 m²
  4. 4. A = 66,51 m²
  5. 5. A = 12,44 m²
  6. 6. L = 37,33 m

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