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
panjangT175 °C150 °C105 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 175 ke 150 °C sementara fluida dingin memanas dari 30 ke 105 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 175 → 150 °CTc: 30 → 105 °C
ΔTlm = K
2.Mudah

Dalam penukar panas, 2,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) dipanaskan dari 30 ke 75 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

ṁ = 2,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)T: 30 → 75 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
panjangT175 °C155 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 480 kW. Fluida panas mendingin dari 175 ke 155 °C dan fluida dingin memanas dari 10 ke 70 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,95, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 480 kWF = 0,95U = 1000 W/(m²·K)Th: 175 → 155 °CTc: 10 → 70 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT105 °C90 °C10 °C60 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 280 kW. Luas perpindahan panasnya 2 m². Fluida panas mendingin dari 105 ke 90 °C dan fluida dingin memanas dari 10 ke 60 °C. Cari koefisien perpindahan panas menyeluruh U.

Q̇ = 280 kWA = 2 m²Th: 105 → 90 °CTc: 10 → 60 °C
U = W/(m²·K)
5.Sulit
panjangT105 °C60 °C?10 °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 105 ke 60 °C. Air (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 10 °C. Tabung dalam berdiameter 40 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: 105 → 60 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 10 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT130 °C??10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, kedua aliran memiliki laju kapasitas panas yang sama, ṁ·cp = 1,5 kW/K. Aliran panas masuk pada 130 °C dan aliran dingin pada 10 °C. Penukar memiliki A = 1,5 m² dan U = 800 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 130 °CTc,in = 10 °CA = 1,5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 92,76 K
  2. 2. Q̇ = 470,2 kW
  3. 3. A = 4,077 m²
  4. 4. U = 2483 W/(m²·K)
  5. 5. L = 9,321 m
  6. 6. Th,out = 76,67 °C

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