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, 1 kg/s campuran glikol (cp = 3,6 kJ/(kg·K)) dipanaskan dari 20 ke 50 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

ṁ = 1 kg/scp = 3,6 kJ/(kg·K)T: 20 → 50 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT95 °C45 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 95 ke 45 °C sementara fluida dingin memanas dari 30 ke 55 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 95 → 45 °CTc: 30 → 55 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT125 °C80 °C100 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 100 kW. Fluida panas mendingin dari 125 ke 80 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 100 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,88, dan U = 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 100 kWF = 0,88U = 1000 W/(m²·K)Th: 125 → 80 °CTc: 30 → 100 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT120 °C95 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 430 kW. Fluida panas mendingin dari 120 ke 95 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 85 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1000 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 430 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 120 → 95 °CTc: 15 → 85 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT150 °C60 °C?25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (0,5 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 150 ke 60 °C. Air (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 25 °C. Tabung dalam berdiameter 50 mm, dan U = 200 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,5 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 60 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 25 °CD = 50 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT145 °C70 °C35,63 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1,5 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 145 ke 70 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 3 kg/s air (cp = 4,18 kJ/(kg·K)) yang masuk pada 15 °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: 145 → 70 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 108 kW
  2. 2. ΔTlm = 25,49 K
  3. 3. A = 3,151 m²
  4. 4. A = 7,899 m²
  5. 5. L = 55,56 m
  6. 6. A = 4,089 m²

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