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
panjangT155 °C135 °C85 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 155 ke 135 °C sementara fluida dingin memanas dari 10 ke 85 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 155 → 135 °CTc: 10 → 85 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT155 °C55 °C140 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 0,5 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 1000 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 155 ke 55 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 140 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 0,5 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 155 → 55 °CTc: 15 → 140 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
panjangT95 °C80 °C25 °C50 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 500 kW. Fluida panas mendingin dari 95 ke 80 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 50 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 500 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 95 → 80 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT100 °C45 °C30 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 380 kW. Fluida panas mendingin dari 100 ke 45 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 30 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,9, dan U = 800 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 380 kWF = 0,9U = 800 W/(m²·K)Th: 100 → 45 °CTc: 20 → 30 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT105 °C65 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (0,3 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 105 ke 65 °C. Air (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 15 °C. Tabung dalam berdiameter 20 mm, dan U = 250 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 65 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 15 °CD = 20 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT130 °C95 °C48,52 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 130 ke 95 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 0,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 10 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 130 → 95 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 94,86 K
  2. 2. Q̇ = 12,74 kW
  3. 3. A = 52,96 m²
  4. 4. A = 12,08 m²
  5. 5. L = 24,73 m
  6. 6. A = 3,224 m²

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