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 °C70 °C85 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 125 ke 70 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 85 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 125 → 70 °CTc: 25 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT95 °C55 °C65 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 12 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 1500 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 95 ke 55 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 65 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 12 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 95 → 55 °CTc: 20 → 65 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
panjangT140 °C115 °C25 °C110 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 30 kW. Luas perpindahan panasnya 2,5 m². Fluida panas mendingin dari 140 ke 115 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 110 °C. Cari koefisien perpindahan panas menyeluruh U.

Q̇ = 30 kWA = 2,5 m²Th: 140 → 115 °CTc: 25 → 110 °C
U = W/(m²·K)
4.Sedang
panjangT160 °C95 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 790 kW. Fluida panas mendingin dari 160 ke 95 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 40 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,9, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 790 kWF = 0,9U = 500 W/(m²·K)Th: 160 → 95 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT175 °C110 °C18,94 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 175 ke 110 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 2 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 200 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 110 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT80 °C??20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, kedua aliran memiliki laju kapasitas panas yang sama, ṁ·cp = 2 kW/K. Aliran panas masuk pada 80 °C dan aliran dingin pada 20 °C. Penukar memiliki A = 4 m² dan U = 200 W/(m²·K). Cari suhu keluar aliran panas Th,out.

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 80 °CTc,in = 20 °CA = 4 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 42,45 K
  2. 2. Q̇ = 583,8 kW
  3. 3. U = 342,1 W/(m²·K)
  4. 4. A = 18,34 m²
  5. 5. A = 2,967 m²
  6. 6. Th,out = 62,86 °C

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