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
लंबाईT155 °C50 °C40 °C25 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 155 से 50 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 40 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।

Th: 155 → 50 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
2.आसान
लंबाईT110 °C60 °C?10 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 110 से 60 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 3 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। परिवेश में कोई ऊष्मा हानि नहीं होती। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 60 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
3.मध्यम
लंबाईT115 °C70 °C35 °C10 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 410 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 10 m² है। गर्म तरल 115 से 70 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 35 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 410 kWA = 10 m²Th: 115 → 70 °CTc: 10 → 35 °C
U = W/(m²·K)
4.मध्यम
लंबाईT90 °C45 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 100 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 90 से 45 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 55 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.8 है, और U = 500 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 100 kWF = 0.8U = 500 W/(m²·K)Th: 90 → 45 °CTc: 30 → 55 °C
A = m²
5.कठिन
लंबाईT110 °C90 °C45.89 °C10 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 110 से 90 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 1500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 90 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
लंबाईT180 °C150 °C73.83 °C20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 180 से 150 °C तक ठंडा होता है। यह 20 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 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 = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 180 → 150 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

उत्तर कुंजी

  1. 1. ΔTlm = 58.98 K
  2. 2. Tc,out = 18.37 °C
  3. 3. U = 589.7 W/(m²·K)
  4. 4. A = 10.59 m²
  5. 5. A = 0.6967 m²
  6. 6. A = 1.195 m²

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