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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नाम: ____________________   दिनांक: ____________

1.आसान
लंबाईT125 °C50 °C55 °C10 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 125 से 50 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 55 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।

Th: 125 → 50 °CTc: 10 → 55 °C
ΔTlm = K
2.आसान

एक ऊष्मा विनिमयक में 0.2 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को 75 से 30 °C तक ठंडा किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

ṁ = 0.2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 75 → 30 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
लंबाईT175 °C75 °C30 °C55 °CΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 310 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 175 से 75 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 55 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 310 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 175 → 75 °CTc: 30 → 55 °C
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT120 °C10 °C40 °CΔT₁ΔT₂संघनित होती भाप

एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 120 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (4 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 10 से 40 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Ts = 120 °Cṁ = 4 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 40 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
5.कठिन
लंबाईT85 °C55 °C25.5 °C20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 85 से 55 °C तक ठंडा होता है। यह 20 °C पर प्रवेश करने वाले 3 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 800 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 85 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
लंबाईT125 °C85 °C10 °C?ΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 125 से 85 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 10 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 50 mm है, और U = 250 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 125 → 85 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 10 °CD = 50 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m

उत्तर कुंजी

  1. 1. ΔTlm = 53.61 K
  2. 2. Q̇ = 37.62 kW
  3. 3. A = 4.913 m²
  4. 4. A = 5.325 m²
  5. 5. A = 1.868 m²
  6. 6. L = 12.21 m

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