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

Dalam penukar panas, 3 kg/s campuran glikol (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) didinginkan dari 115 ke 70 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

ṁ = 3 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 115 → 70 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT100 °C50 °C?30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 100 ke 50 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Tidak ada panas yang hilang ke lingkungan. Cari suhu keluar air Tc,out.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 100 → 50 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
3.Sedang
panjangT85 °C60 °C70 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 210 kW. Fluida panas mendingin dari 85 ke 60 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 70 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 210 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 85 → 60 °CTc: 30 → 70 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT150 °C50 °C70 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 780 kW. Fluida panas mendingin dari 150 ke 50 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 70 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,8, dan U = 800 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 780 kWF = 0,8U = 800 W/(m²·K)Th: 150 → 50 °CTc: 25 → 70 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT155 °C105 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (1 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 155 ke 105 °C. Air (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 15 °C. Tabung dalam berdiameter 32 mm, dan U = 200 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 155 → 105 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 15 °CD = 32 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT145 °C115 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas pipa ganda aliran searah, oli panas (1 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 145 ke 115 °C. Air (0,8 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 25 °C. Tabung dalam berdiameter 40 mm, dan U = 400 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 1 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 115 °Cṁc = 0,8 kg/sTc,in = 25 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 486 kW
  2. 2. Tc,out = 38,37 °C
  3. 3. A = 6,469 m²
  4. 4. A = 25,77 m²
  5. 5. L = 62,35 m
  6. 6. L = 13,41 m

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