उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट

मुफ़्त प्रिंट करने योग्य ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट: आसान से परीक्षा स्तर तक 6 प्रश्न, उत्तर कुंजी सहित। इसे प्रिंट करें या PDF के रूप में सहेजें।

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1.आसान
लंबाईT175 °C75 °C130 °C15 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 175 से 75 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 130 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।

Th: 175 → 75 °CTc: 15 → 130 °C
ΔTlm = K
2.आसान

एक ऊष्मा विनिमयक में 1.2 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को 65 से 35 °C तक ठंडा किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

ṁ = 1.2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 65 → 35 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
लंबाईT140 °C15 °C75 °CΔT₁ΔT₂संघनित होती भाप

एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 140 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 15 से 75 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 3500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Ts = 140 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 75 °CU = 3500 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT110 °C10 °C25 °CΔT₁ΔT₂संघनित होती भाप

एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 110 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 10 से 25 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 2500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Ts = 110 °Cṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 25 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
5.कठिन
लंबाईT130 °C85 °C?25 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 130 से 85 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 25 mm है, और U = 300 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।

ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 130 → 85 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 25 °CD = 25 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.कठिन
लंबाईT140 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂संघनित होती भाप

2.5 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 2000 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 140 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 20 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।

Ts = 140 °CA = 2.5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

उत्तर कुंजी

  1. 1. ΔTlm = 52.14 K
  2. 2. Q̇ = 150.5 kW
  3. 3. A = 3.905 m²
  4. 4. A = 0.1359 m²
  5. 5. L = 10.48 m
  6. 6. Tc,out = 103.7 °C

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