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.

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
panjangT90 °C70 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 10 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 1500 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 90 ke 70 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 70 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 10 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 90 → 70 °CTc: 20 → 70 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT135 °C60 °C65 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 135 ke 60 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 65 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 135 → 60 °CTc: 25 → 65 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT140 °C15 °C75 °CΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Dalam kondensor, uap mengembun pada suhu konstan 140 °C di sisi luar tabung. Air pendingin (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tabung dan memanas dari 15 ke 75 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 3000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Ts = 140 °Cṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 75 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.Sedang
panjangT120 °C10 °C80 °CΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Dalam kondensor, uap mengembun pada suhu konstan 120 °C di sisi luar tabung. Air pendingin (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tabung dan memanas dari 10 ke 80 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 3000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Ts = 120 °Cṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 80 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
5.Sulit
panjangT170 °C135 °C68,52 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 170 ke 135 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 170 → 135 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT120 °C55 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 120 ke 55 °C. Air (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 15 °C. Tabung dalam berdiameter 25 mm, dan U = 500 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 55 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 15 °CD = 25 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 491,1 kW
  2. 2. ΔTlm = 50,49 K
  3. 3. A = 2,733 m²
  4. 4. A = 2,114 m²
  5. 5. A = 1,04 m²
  6. 6. L = 30,29 m

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