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
लंबाईT150 °C75 °C65 °C30 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 150 से 75 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 65 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।

Th: 150 → 75 °CTc: 30 → 65 °C
ΔTlm = K
2.आसान
लंबाईT95 °C70 °C55 °C15 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 95 से 70 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 55 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।

Th: 95 → 70 °CTc: 15 → 55 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
लंबाईT105 °C30 °C95 °CΔT₁ΔT₂संघनित होती भाप

एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 105 °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 30 से 95 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 3000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Ts = 105 °Cṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 95 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT150 °C85 °C15 °C55 °CΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 310 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 4 m² है। गर्म तरल 150 से 85 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 55 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 310 kWA = 4 m²Th: 150 → 85 °CTc: 15 → 55 °C
U = W/(m²·K)
5.कठिन
लंबाईT100 °C65 °C?15 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 100 से 65 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 15 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 20 mm है, और U = 150 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 100 → 65 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 15 °CD = 20 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.कठिन
लंबाईT125 °C55 °C80.82 °C25 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 125 से 55 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 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 = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 55 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

उत्तर कुंजी

  1. 1. ΔTlm = 62.89 K
  2. 2. ΔTlm = 47.1 K
  3. 3. A = 1.404 m²
  4. 4. U = 1110 W/(m²·K)
  5. 5. L = 70.29 m
  6. 6. A = 47.77 m²

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