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
panjangT145 °C115 °C55 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 145 ke 115 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 55 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 145 → 115 °CTc: 20 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT150 °C50 °C50 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 150 ke 50 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 50 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 150 → 50 °CTc: 20 → 50 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT140 °C10 °C85 °CΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Dalam kondensor, uap mengembun pada suhu konstan 140 °C di sisi luar tabung. Air pendingin (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) mengalir melalui tabung dan memanas dari 10 ke 85 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 3500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Ts = 140 °Cṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 85 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
4.Sedang
panjangT175 °C130 °C135 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 60 kW. Fluida panas mendingin dari 175 ke 130 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 135 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,9, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 60 kWF = 0,9U = 500 W/(m²·K)Th: 175 → 130 °CTc: 25 → 135 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT115 °C80 °C56,87 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mendingin dari 115 ke 80 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 80 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT105 °C55 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas pipa ganda aliran searah, oli panas (0,8 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 105 ke 55 °C. Air (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 25 °C. Tabung dalam berdiameter 32 mm, dan U = 200 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,8 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 55 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 25 °CD = 32 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 92,48 K
  2. 2. ΔTlm = 58,14 K
  3. 3. A = 2,055 m²
  4. 4. A = 1,98 m²
  5. 5. A = 14,23 m²
  6. 6. L = 124,5 m

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