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
panjangT95 °C50 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 95 ke 50 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 45 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 95 → 50 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT135 °C90 °C85 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 0,5 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 200 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 135 ke 90 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 85 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 0,5 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 135 → 90 °CTc: 20 → 85 °C
Q̇ = kW
3.Sedang
panjangT160 °C65 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 180 kW. Fluida panas mendingin dari 160 ke 65 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 40 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 180 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 160 → 65 °CTc: 25 → 40 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT110 °C75 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 200 kW. Fluida panas mendingin dari 110 ke 75 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 40 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,92, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 200 kWF = 0,92U = 1000 W/(m²·K)Th: 110 → 75 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT120 °C80 °C43,4 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (2 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 120 ke 80 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 30 °C. Dengan U = 1500 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 2 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 120 → 80 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT95 °C35 °C55,22 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1,5 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mendingin dari 95 ke 35 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1 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 = 1,5 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 95 → 35 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 36,07 K
  2. 2. Q̇ = 5,944 kW
  3. 3. A = 2,76 m²
  4. 4. A = 3,495 m²
  5. 5. A = 1,796 m²
  6. 6. A = 19,8 m²

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