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 °C80 °C45 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 95 ke 80 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 45 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 95 → 80 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT115 °C30 °C35 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 115 ke 30 °C sementara fluida dingin memanas dari 15 ke 35 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 115 → 30 °CTc: 15 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT130 °C95 °C25 °C75 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 460 kW. Fluida panas mendingin dari 130 ke 95 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 75 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 460 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 130 → 95 °CTc: 25 → 75 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT115 °C40 °C75 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 790 kW. Fluida panas mendingin dari 115 ke 40 °C dan fluida dingin memanas dari 10 ke 75 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,8, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 790 kWF = 0,8U = 1000 W/(m²·K)Th: 115 → 40 °CTc: 10 → 75 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT140 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 140 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 1,5 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air pendingin (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 15 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 140 °CA = 1,5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.Sulit
panjangT105 °C80 °C31,88 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 105 ke 80 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 25 °C. Dengan U = 800 W/(m²·K), cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

ṁh = 1,5 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 80 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 52,46 K
  2. 2. ΔTlm = 38,83 K
  3. 3. A = 17,95 m²
  4. 4. A = 28,41 m²
  5. 5. Tc,out = 89,03 °C
  6. 6. A = 1,694 m²

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