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.

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
panjangT130 °C85 °C80 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 5 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 500 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 130 ke 85 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 80 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 5 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 130 → 85 °CTc: 30 → 80 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT130 °C105 °C110 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 130 ke 105 °C sementara fluida dingin memanas dari 15 ke 110 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 130 → 105 °CTc: 15 → 110 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT115 °C50 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 390 kW. Fluida panas mendingin dari 115 ke 50 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 40 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,88, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 390 kWF = 0,88U = 500 W/(m²·K)Th: 115 → 50 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT120 °C45 °C110 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 50 kW. Fluida panas mendingin dari 120 ke 45 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 110 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 50 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 120 → 45 °CTc: 15 → 110 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT120 °C90 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (0,3 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 120 ke 90 °C. Air (0,2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 15 °C. Tabung dalam berdiameter 25 mm, dan U = 250 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 120 → 90 °Cṁc = 0,2 kg/sTc,in = 15 °CD = 25 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT110 °C60 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas pipa ganda aliran searah, oli panas (0,2 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 110 ke 60 °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 = 150 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 60 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 131,2 kW
  2. 2. ΔTlm = 46,54 K
  3. 3. A = 21,3 m²
  4. 4. A = 1,831 m²
  5. 5. L = 12,24 m
  6. 6. L = 47,46 m

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