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 °C80 °C105 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 175 ke 80 °C sementara fluida dingin memanas dari 30 ke 105 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 175 → 80 °CTc: 30 → 105 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT160 °C60 °C35 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 160 ke 60 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 35 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 160 → 60 °CTc: 25 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT170 °C75 °C105 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 140 kW. Fluida panas mendingin dari 170 ke 75 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 105 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,9, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 140 kWF = 0,9U = 300 W/(m²·K)Th: 170 → 75 °CTc: 20 → 105 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT85 °C30 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 260 kW. Luas perpindahan panasnya 25 m². Fluida panas mendingin dari 85 ke 30 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 50 °C. Cari koefisien perpindahan panas menyeluruh U.

Q̇ = 260 kWA = 25 m²Th: 85 → 30 °CTc: 15 → 50 °C
U = W/(m²·K)
5.Sulit
panjangT85 °C??20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, kedua aliran memiliki laju kapasitas panas yang sama, ṁ·cp = 3 kW/K. Aliran panas masuk pada 85 °C dan aliran dingin pada 20 °C. Penukar memiliki A = 5 m² dan U = 300 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.

Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sulit
panjangT130 °C80 °C19,97 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mendingin dari 130 ke 80 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 80 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 59,44 K
  2. 2. ΔTlm = 70,7 K
  3. 3. A = 8,662 m²
  4. 4. U = 440,6 W/(m²·K)
  5. 5. Th,out = 63,33 °C
  6. 6. A = 4,707 m²

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