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
panjangT160 °C140 °C105 °C15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 160 ke 140 °C sementara fluida dingin memanas dari 15 ke 105 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 160 → 140 °CTc: 15 → 105 °C
ΔTlm = K
2.Mudah
panjangT85 °C35 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas aliran berlawanan, fluida panas mendingin dari 85 ke 35 °C sementara fluida dingin memanas dari 20 ke 35 °C. Cari selisih suhu rata-rata logaritmik ΔTlm.

Th: 85 → 35 °CTc: 20 → 35 °C
ΔTlm = K
3.Sedang
panjangT90 °C55 °C65 °C10 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas shell-and-tube (satu laluan shell, dua laluan tabung) harus memindahkan 770 kW. Fluida panas mendingin dari 90 ke 55 °C dan fluida dingin memanas dari 10 ke 65 °C. Faktor koreksi LMTD untuk susunan ini F = 0,8, dan U = 200 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 770 kWF = 0,8U = 200 W/(m²·K)Th: 90 → 55 °CTc: 10 → 65 °C
A = m²
4.Sedang
panjangT145 °C65 °C100 °C25 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Penukar panas aliran berlawanan memindahkan 400 kW. Fluida panas mendingin dari 145 ke 65 °C dan fluida dingin memanas dari 25 ke 100 °C. Koefisien perpindahan panas menyeluruhnya 1500 W/(m²·K). Cari luas perpindahan panas A yang diperlukan.

Q̇ = 400 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 145 → 65 °CTc: 25 → 100 °C
A = m²
5.Sulit
panjangT130 °C50 °C?15 °CΔT₁ΔT₂aliran berlawanan

Dalam penukar panas pipa ganda aliran berlawanan, oli panas (0,3 kg/s, cp = 2,1 kJ/(kg·K)) mengalir di tabung dalam dan mendingin dari 130 ke 50 °C. Air (0,3 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) di anulus masuk pada 15 °C. Tabung dalam berdiameter 50 mm, dan U = 200 W/(m²·K) didasarkan pada diameter ini. Cari panjang tabung L yang diperlukan.

ṁh = 0,3 kg/scp,h = 2,1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 50 °Cṁc = 0,3 kg/sTc,in = 15 °CD = 50 mmU = 200 W/(m²·K)
L = m
6.Sulit
panjangT130 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂uap yang mengembun

Uap mengembun pada suhu konstan 130 °C di sisi luar tabung kondensor dengan luas perpindahan panas 1 m² dan U = 2500 W/(m²·K). Air pendingin (1 kg/s, cp = 4,18 kJ/(kg·K)) masuk ke tabung pada 10 °C. Cari suhu keluar air Tc,out.

Ts = 130 °CA = 1 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4,18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C

Kunci jawaban

  1. 1. ΔTlm = 85,26 K
  2. 2. ΔTlm = 29,07 K
  3. 3. A = 141,4 m²
  4. 4. A = 6,282 m²
  5. 5. L = 30,61 m
  6. 6. Tc,out = 64,02 °C

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