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
panjangT180 °C65 °C130 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 1 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 200 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 180 ke 65 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 130 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 1 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 180 → 65 °CTc: 25 → 130 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT150 °C60 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 150 ke 60 °C sementara fluida dingin memanas dari 10 ke 70 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 150 → 60 °CTc: 10 → 70 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT175 °C100 °C115 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 550 kW. Fluida panas mendingin dari 175 ke 100 °C dan fluida dingin memanas dari 30 ke 115 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,8, dan U = 500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 550 kWF = 0,8U = 500 W/(m²·K)Th: 175 → 100 °CTc: 30 → 115 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT85 °C45 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 530 kW. Fluida panas mendingin dari 85 ke 45 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 40 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,9, dan U = 800 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 530 kWF = 0,9U = 800 W/(m²·K)Th: 85 → 45 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT145 °C105 °C44,67 °C30 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Oli panas (1 kg/s, cp = 2,3 kJ/(kg·K)) mendingin dari 145 ke 105 °C dalam penukar aliran berlawanan. Oli memanaskan 1,5 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 = 1 kg/scp,h = 2,3 kJ/(kg·K)Th: 145 → 105 °Cṁc = 1,5 kg/scp,c = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.Sulit
panjangT110 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 110 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 2 m² dan U = 3000 W/(m²·K). Air pendingin (3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 15 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 110 °CA = 2 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 8,963 kW
  2. 2. ΔTlm = 63,83 K
  3. 3. A = 21,2 m²
  4. 4. A = 21,63 m²
  5. 5. A = 0,7046 m²
  6. 6. Tc,out = 51,13 °C

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