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 °C50 °C75 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 115 ke 50 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 75 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 115 → 50 °CTc: 25 → 75 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT180 °C65 °C20 °C55 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas aliran searah, fluida panas mendingin dari 180 ke 65 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 55 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 180 → 65 °CTc: 20 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT140 °C110 °C40 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 340 kW. Fluida panas mendingin dari 140 ke 110 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 40 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,85, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 340 kWF = 0,85U = 1000 W/(m²·K)Th: 140 → 110 °CTc: 30 → 40 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT175 °C125 °C65 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 260 kW. Fluida panas mendingin dari 175 ke 125 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 65 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 300 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 260 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 175 → 125 °CTc: 25 → 65 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT160 °C45 °C57,46 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 160 ke 45 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 2 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 45 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT105 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 105 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 2,5 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air pendingin (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 105 °CA = 2,5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 31,91 K
  2. 2. ΔTlm = 54,1 K
  3. 3. A = 4,463 m²
  4. 4. A = 8,26 m²
  5. 5. A = 7,893 m²
  6. 6. Tc,out = 47,29 °C

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