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
panjangT145 °C115 °C65 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 145 ke 115 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 65 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 145 → 115 °CTc: 25 → 65 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT110 °C95 °C40 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 110 ke 95 °C sementara fluida dingin memanas dari 10 ke 40 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 110 → 95 °CTc: 10 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT170 °C105 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 780 kW. Fluida panas mendingin dari 170 ke 105 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 50 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,95, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 780 kWF = 0,95U = 500 W/(m²·K)Th: 170 → 105 °CTc: 15 → 50 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT175 °C60 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 160 kW. Fluida panas mendingin dari 175 ke 60 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 35 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,95, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 160 kWF = 0,95U = 1000 W/(m²·K)Th: 175 → 60 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT105 °C50 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas pipa ganda aliran searah, oli panas (0,2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 105 ke 50 °C. Air (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 25 °C. Tabung dalam berdiameter 40 mm, dan U = 400 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 50 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 25 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT110 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 110 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 3 m² dan U = 2500 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 = 110 °CA = 3 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 84,9 K
  2. 2. ΔTlm = 77,26 K
  3. 3. A = 15,75 m²
  4. 4. A = 2,224 m²
  5. 5. L = 11,42 m
  6. 6. Tc,out = 57,76 °C

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