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
लंबाईT110 °C85 °C30 °C45 °CΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 110 से 85 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 45 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।

Th: 110 → 85 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
2.आसान
लंबाईT165 °C105 °C20 °C55 °CΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 165 से 105 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 55 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।

Th: 165 → 105 °CTc: 20 → 55 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
लंबाईT105 °C65 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 160 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 105 से 65 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 65 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.88 है, और U = 500 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 160 kWF = 0.88U = 500 W/(m²·K)Th: 105 → 65 °CTc: 30 → 65 °C
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT135 °C90 °C25 °C85 °CΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 500 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 135 से 90 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 85 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 500 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 135 → 90 °CTc: 25 → 85 °C
A = m²
5.कठिन
लंबाईT110 °C70 °C?20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 110 से 70 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 20 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 40 mm है, और U = 400 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 70 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.कठिन
लंबाईT85 °C65 °C35.5 °C30 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 85 से 65 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 3 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 200 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 85 → 65 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

उत्तर कुंजी

  1. 1. ΔTlm = 57.71 K
  2. 2. ΔTlm = 89.23 K
  3. 3. A = 9.711 m²
  4. 4. A = 29.44 m²
  5. 5. L = 60.37 m
  6. 6. A = 8.247 m²

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