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
panjangT175 °C45 °C115 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memiliki luas perpindahan panas 4 m² dan koefisien perpindahan panas menyeluruh 1500 W/(m²·K). Fluida panas mendingin dari 175 ke 45 °C dan fluida dingin memanas dari 20 ke 115 °C. Cari laju perpindahan panas Q̇.

A = 4 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 175 → 45 °CTc: 20 → 115 °C
Q̇ = kW
2.Mudah
panjangT100 °C60 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Dalam penukar panas aliran searah, fluida panas mendingin dari 100 ke 60 °C sementara fluida dingin memanas dari 25 ke 40 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 100 → 60 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT140 °C115 °C25 °C95 °CΔT₁ΔT₂aliran searah

Penukar panas aliran searah memindahkan 80 kW. Fluida panas mendingin dari 140 ke 115 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 95 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 800 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 80 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 140 → 115 °CTc: 25 → 95 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT95 °C30 °C85 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 380 kW. Fluida panas mendingin dari 95 ke 30 °C dan fluida dingin memanas dari 15 ke 85 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,85, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 380 kWF = 0,85U = 200 W/(m²·K)Th: 95 → 30 °CTc: 15 → 85 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT100 °C70 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (0,3 kg/s, cp = 2,5 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 100 ke 70 °C. Air (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 15 °C. Tabung dalam berdiameter 20 mm, dan U = 250 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 70 °Cṁc = 1,5 kg/sTc,in = 15 °CD = 20 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT140 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 140 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 3 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air pendingin (1,5 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 140 °CA = 3 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1,5 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. Q̇ = 239,9 kW
  2. 2. ΔTlm = 41,61 K
  3. 3. A = 1,841 m²
  4. 4. A = 181,3 m²
  5. 5. L = 21,27 m
  6. 6. Tc,out = 100,7 °C

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