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

एक ऊष्मा विनिमयक में 3 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को 95 से 55 °C तक ठंडा किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

ṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)T: 95 → 55 °C
Q̇ = kW
2.आसान
लंबाईT90 °C65 °C60 °C15 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 1 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। गर्म तरल 90 से 65 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 60 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

A = 1 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 90 → 65 °CTc: 15 → 60 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
लंबाईT135 °C105 °C85 °C30 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 730 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 135 से 105 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 85 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.88 है, और U = 1000 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 730 kWF = 0.88U = 1000 W/(m²·K)Th: 135 → 105 °CTc: 30 → 85 °C
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT115 °C50 °C95 °C20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 490 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 115 से 50 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 95 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.92 है, और U = 800 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 490 kWF = 0.92U = 800 W/(m²·K)Th: 115 → 50 °CTc: 20 → 95 °C
A = m²
5.कठिन
लंबाईT115 °C55 °C30.98 °C25 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 115 से 55 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 3 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 1000 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 55 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
लंबाईT120 °C65 °C41.93 °C20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 120 से 65 °C तक ठंडा होता है। यह 20 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 1000 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²

उत्तर कुंजी

  1. 1. Q̇ = 501.6 kW
  2. 2. Q̇ = 31.32 kW
  3. 3. A = 13.45 m²
  4. 4. A = 26.99 m²
  5. 5. A = 1.43 m²
  6. 6. A = 2.291 m²

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