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
panjangT120 °C95 °C55 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 120 ke 95 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 55 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 120 → 95 °CTc: 25 → 55 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT170 °C150 °C10 °C45 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas aliran searah, fluida panas mendingin dari 170 ke 150 °C sementara fluida dingin memanas dari 10 ke 45 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 170 → 150 °CTc: 10 → 45 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT150 °C80 °C15 °C35 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 190 kW. Luas perpindahan panasnya 20 m². Fluida panas mendingin dari 150 ke 80 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 35 °C. Cari koefisien perpindahan panas menyeluruh U.

Q̇ = 190 kWA = 20 m²Th: 150 → 80 °CTc: 15 → 35 °C
U = W/(m²·K)
4.Sedang
panjangT170 °C125 °C105 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 580 kW. Fluida panas mendingin dari 170 ke 125 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 105 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,8, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 580 kWF = 0,8U = 1000 W/(m²·K)Th: 170 → 125 °CTc: 30 → 105 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT90 °C55 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 90 ke 55 °C. Air (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 15 °C. Tabung dalam berdiameter 50 mm, dan U = 200 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 90 → 55 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 15 °CD = 50 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT115 °C80 °C98,73 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mendingin dari 115 ke 80 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 0,5 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °C. Dengan U = 300 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 80 °Cṁc = 0,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 67,47 K
  2. 2. ΔTlm = 130,6 K
  3. 3. U = 116 W/(m²·K)
  4. 4. A = 9,171 m²
  5. 5. L = 114,9 m
  6. 6. A = 16,58 m²

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