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
panjangT95 °C65 °C25 °C35 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas aliran searah, fluida panas mendingin dari 95 ke 65 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 35 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 95 → 65 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT115 °C60 °C25 °C55 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas aliran searah, fluida panas mendingin dari 115 ke 60 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 55 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 115 → 60 °CTc: 25 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT120 °C100 °C15 °C95 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 20 kW. Luas perpindahan panasnya 8 m². Fluida panas mendingin dari 120 ke 100 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 95 °C. Cari koefisien perpindahan panas menyeluruh U.

Q̇ = 20 kWA = 8 m²Th: 120 → 100 °CTc: 15 → 95 °C
U = W/(m²·K)
4.Sedang
panjangT155 °C125 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 460 kW. Fluida panas mendingin dari 155 ke 125 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 50 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,9, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 460 kWF = 0,9U = 500 W/(m²·K)Th: 155 → 125 °CTc: 15 → 50 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT170 °C150 °C22,97 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mendingin dari 170 ke 150 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 170 → 150 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT150 °C90 °C?25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (0,3 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 150 ke 90 °C. Air (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 25 °C. Tabung dalam berdiameter 25 mm, dan U = 400 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 90 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 25 °CD = 25 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 47,21 K
  2. 2. ΔTlm = 29,41 K
  3. 3. U = 76,11 W/(m²·K)
  4. 4. A = 9,511 m²
  5. 5. A = 1,419 m²
  6. 6. L = 15,23 m

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