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
panjangT160 °C45 °C90 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 12 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 200 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 160 ke 45 °C dan fluida dingin memanas dari 10 ke 90 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 12 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 160 → 45 °CTc: 10 → 90 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT155 °C85 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 155 ke 85 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 60 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 155 → 85 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT150 °C115 °C140 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 320 kW. Fluida panas mendingin dari 150 ke 115 °C dan fluida dingin memanas dari 10 ke 140 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,9, dan U = 300 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 320 kWF = 0,9U = 300 W/(m²·K)Th: 150 → 115 °CTc: 10 → 140 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT170 °C40 °C120 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 130 kW. Fluida panas mendingin dari 170 ke 40 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 120 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,8, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 130 kWF = 0,8U = 1000 W/(m²·K)Th: 170 → 40 °CTc: 20 → 120 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT100 °C75 °C32,29 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 100 ke 75 °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: 100 → 75 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT130 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 130 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 8 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air pendingin (2 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 130 °CA = 8 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 121,2 kW
  2. 2. ΔTlm = 79,05 K
  3. 3. A = 29,33 m²
  4. 4. A = 4,963 m²
  5. 5. A = 0,5172 m²
  6. 6. Tc,out = 119 °C

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