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
panjangT170 °C55 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 170 ke 55 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 40 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 170 → 55 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT140 °C65 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 10 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 500 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 140 ke 65 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 35 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 10 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 140 → 65 °CTc: 20 → 35 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
panjangT120 °C60 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 50 kW. Fluida panas mendingin dari 120 ke 60 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 40 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 50 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 120 → 60 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT150 °C90 °C35 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 110 kW. Fluida panas mendingin dari 150 ke 90 °C dan fluida dingin memanas dari 10 ke 35 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,9, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 110 kWF = 0,9U = 500 W/(m²·K)Th: 150 → 90 °CTc: 10 → 35 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT100 °C65 °C82,8 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mendingin dari 100 ke 65 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 0,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 65 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT105 °C??20 °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 105 °C dan aliran dingin pada 20 °C. Penukar memiliki A = 5 m² dan U = 500 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.

Ch = Cc = 1,5 kW/KTh,in = 105 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 68,2 K
  2. 2. Q̇ = 354,1 kW
  3. 3. A = 4,904 m²
  4. 4. A = 2,535 m²
  5. 5. A = 5,676 m²
  6. 6. Th,out = 51,88 °C

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