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
panjangT125 °C95 °C85 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 125 ke 95 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 85 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 125 → 95 °CTc: 20 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT115 °C90 °C20 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 115 ke 90 °C sementara fluida dingin memanas dari 10 ke 20 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 115 → 90 °CTc: 10 → 20 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT125 °C55 °C45 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 450 kW. Fluida panas mendingin dari 125 ke 55 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 45 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,9, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 450 kWF = 0,9U = 500 W/(m²·K)Th: 125 → 55 °CTc: 20 → 45 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT85 °C45 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 330 kW. Fluida panas mendingin dari 85 ke 45 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 65 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 330 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 85 → 45 °CTc: 30 → 65 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT120 °C70 °C?10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (0,2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 120 ke 70 °C. Air (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 10 °C. Tabung dalam berdiameter 20 mm, dan U = 300 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 120 → 70 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 10 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT120 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 120 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 5 m² dan U = 3000 W/(m²·K). Air pendingin (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 120 °CA = 5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 55,68 K
  2. 2. ΔTlm = 87,29 K
  3. 3. A = 18,37 m²
  4. 4. A = 94,94 m²
  5. 5. L = 13,86 m
  6. 6. Tc,out = 109,9 °C

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