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
लंबाईT85 °C45 °C25 °C15 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 85 से 45 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 25 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।

Th: 85 → 45 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
2.आसान
लंबाईT160 °C105 °C?15 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 160 से 105 °C तक ठंडा होता है। यह 15 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 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 = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 105 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
3.मध्यम
लंबाईT160 °C130 °C25 °C105 °CΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 420 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 160 से 130 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 105 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 420 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 160 → 130 °CTc: 25 → 105 °C
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT85 °C50 °C20 °C35 °CΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 20 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 85 से 50 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 35 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 20 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 85 → 50 °CTc: 20 → 35 °C
A = m²
5.कठिन
लंबाईT125 °C70 °C52.63 °C25 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 125 से 70 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 300 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 125 → 70 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
लंबाईT135 °C??15 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 1 kW/K। गर्म धारा 135 °C पर और ठंडी धारा 15 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 1.5 m² और U = 200 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 135 °CTc,in = 15 °CA = 1.5 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

उत्तर कुंजी

  1. 1. ΔTlm = 43.28 K
  2. 2. Tc,out = 45.26 °C
  3. 3. A = 6.439 m²
  4. 4. A = 1.173 m²
  5. 5. A = 3.342 m²
  6. 6. Th,out = 107.3 °C

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