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
panjangT180 °C120 °C85 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 180 ke 120 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 85 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 180 → 120 °CTc: 20 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT160 °C105 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 160 ke 105 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Tidak ada panas yang hilang ke lingkungan. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 105 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
3.Sedang
panjangT125 °C105 °C75 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 650 kW. Fluida panas mendingin dari 125 ke 105 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 75 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,85, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 650 kWF = 0,85U = 300 W/(m²·K)Th: 125 → 105 °CTc: 20 → 75 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT110 °C60 °C15 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 490 kW. Fluida panas mendingin dari 110 ke 60 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 40 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 300 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 490 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 60 °CTc: 15 → 40 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT95 °C40 °C64,34 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mendingin dari 95 ke 40 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 95 → 40 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT110 °C80 °C47,94 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mendingin dari 110 ke 80 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 0,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 80 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 97,48 K
  2. 2. Tc,out = 80,53 °C
  3. 3. A = 38,65 m²
  4. 4. A = 33,93 m²
  5. 5. A = 24,79 m²
  6. 6. A = 3,36 m²

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