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
panjangT90 °C50 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 15 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 1000 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 90 ke 50 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 65 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 15 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 90 → 50 °CTc: 30 → 65 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT115 °C100 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 115 ke 100 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 60 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 115 → 100 °CTc: 25 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT90 °C45 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 460 kW. Fluida panas mendingin dari 90 ke 45 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 30 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 460 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 90 → 45 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT180 °C155 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 190 kW. Fluida panas mendingin dari 180 ke 155 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 25 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,85, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 190 kWF = 0,85U = 500 W/(m²·K)Th: 180 → 155 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT130 °C60 °C50,68 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 130 ke 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 60 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT165 °C55 °C50,26 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 165 ke 55 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 500 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 165 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 336,1 kW
  2. 2. ΔTlm = 64,48 K
  3. 3. A = 7,086 m²
  4. 4. A = 3,034 m²
  5. 5. A = 2,972 m²
  6. 6. A = 11,3 m²

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