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
panjangT125 °C90 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 125 ke 90 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 0,8 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Tidak ada panas yang hilang ke lingkungan. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 90 °Cṁc = 0,8 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
2.Mudah
panjangT125 °C60 °C100 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 125 ke 60 °C sementara fluida dingin memanas dari 30 ke 100 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 125 → 60 °CTc: 30 → 100 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT135 °C115 °C120 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 790 kW. Fluida panas mendingin dari 135 ke 115 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 120 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,88, dan U = 800 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 790 kWF = 0,88U = 800 W/(m²·K)Th: 135 → 115 °CTc: 25 → 120 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT135 °C100 °C105 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 440 kW. Fluida panas mendingin dari 135 ke 100 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 105 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,9, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 440 kWF = 0,9U = 1000 W/(m²·K)Th: 135 → 100 °CTc: 30 → 105 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT130 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 130 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 4 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air pendingin (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 20 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 130 °CA = 4 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
6.Sulit
panjangT105 °C65 °C?25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 105 ke 65 °C. Air (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 25 °C. Tabung dalam berdiameter 20 mm, dan U = 400 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 65 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawaban

  1. 1. Tc,out = 27,04 °C
  2. 2. ΔTlm = 27,42 K
  3. 3. A = 26,81 m²
  4. 4. A = 10,36 m²
  5. 5. Tc,out = 107,7 °C
  6. 6. L = 88,7 m

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