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
panjangT115 °C45 °C80 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 115 ke 45 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 80 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 115 → 45 °CTc: 20 → 80 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT105 °C60 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 105 ke 60 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 2 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 20 °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: 105 → 60 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
3.Sedang
panjangT130 °C55 °C45 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 130 kW. Fluida panas mendingin dari 130 ke 55 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 45 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,88, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 130 kWF = 0,88U = 1000 W/(m²·K)Th: 130 → 55 °CTc: 20 → 45 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT85 °C45 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 180 kW. Fluida panas mendingin dari 85 ke 45 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 65 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,8, dan U = 800 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 180 kWF = 0,8U = 800 W/(m²·K)Th: 85 → 45 °CTc: 30 → 65 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT115 °C85 °C?20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 115 ke 85 °C. Air (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 20 °C. Tabung dalam berdiameter 20 mm, dan U = 150 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 85 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 20 °CD = 20 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT135 °C60 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas pipa ganda aliran searah, oli panas (0,2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 135 ke 60 °C. Air (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 25 °C. Tabung dalam berdiameter 40 mm, dan U = 250 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 135 → 60 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 25 °CD = 40 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 29,72 K
  2. 2. Tc,out = 26,19 °C
  3. 3. A = 2,622 m²
  4. 4. A = 16,18 m²
  5. 5. L = 89,69 m
  6. 6. L = 19,64 m

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