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

Dalam penukar panas, 0,8 kg/s etanol (cp = 2,44 kJ/(kg·K)) didinginkan dari 75 ke 55 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

ṁ = 0,8 kg/scp = 2,44 kJ/(kg·K)T: 75 → 55 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT135 °C95 °C?25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 135 ke 95 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 0,8 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Tidak ada panas yang hilang ke lingkungan. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 95 °Cṁc = 0,8 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
3.Sedang
panjangT145 °C65 °C40 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 90 kW. Fluida panas mendingin dari 145 ke 65 °C dan fluida dingin memanas dari 10 ke 40 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,85, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 90 kWF = 0,85U = 500 W/(m²·K)Th: 145 → 65 °CTc: 10 → 40 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT170 °C45 °C115 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 410 kW. Fluida panas mendingin dari 170 ke 45 °C dan fluida dingin memanas dari 10 ke 115 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,95, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 410 kWF = 0,95U = 300 W/(m²·K)Th: 170 → 45 °CTc: 10 → 115 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT100 °C??20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, kedua aliran memiliki laju kapasitas panas yang sama, ṁ·cp = 0,5 kW/K. Aliran panas masuk pada 100 °C dan aliran dingin pada 20 °C. Penukar memiliki A = 0,5 m² dan U = 300 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.

Ch = Cc = 0,5 kW/KTh,in = 100 °CTc,in = 20 °CA = 0,5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.Sulit
panjangT135 °C55 °C37,34 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 135 ke 55 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1000 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 135 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 39,04 kW
  2. 2. Tc,out = 37,56 °C
  3. 3. A = 2,739 m²
  4. 4. A = 32,51 m²
  5. 5. Th,out = 81,54 °C
  6. 6. A = 1,725 m²

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