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
लंबाईT125 °C70 °C85 °C25 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 125 से 70 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 85 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।

Th: 125 → 70 °CTc: 25 → 85 °C
ΔTlm = K
2.आसान
लंबाईT95 °C55 °C65 °C20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 12 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। गर्म तरल 95 से 55 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 65 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

A = 12 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 95 → 55 °CTc: 20 → 65 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
लंबाईT140 °C115 °C25 °C110 °CΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 30 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 2.5 m² है। गर्म तरल 140 से 115 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 110 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 30 kWA = 2.5 m²Th: 140 → 115 °CTc: 25 → 110 °C
U = W/(m²·K)
4.मध्यम
लंबाईT160 °C95 °C40 °C20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 790 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 160 से 95 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 40 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.9 है, और U = 500 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 790 kWF = 0.9U = 500 W/(m²·K)Th: 160 → 95 °CTc: 20 → 40 °C
A = m²
5.कठिन
लंबाईT175 °C110 °C18.94 °C10 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 175 से 110 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 2 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 = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 110 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
लंबाईT80 °C??20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 2 kW/K। गर्म धारा 80 °C पर और ठंडी धारा 20 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 4 m² और U = 200 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 80 °CTc,in = 20 °CA = 4 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C

उत्तर कुंजी

  1. 1. ΔTlm = 42.45 K
  2. 2. Q̇ = 583.8 kW
  3. 3. U = 342.1 W/(m²·K)
  4. 4. A = 18.34 m²
  5. 5. A = 2.967 m²
  6. 6. Th,out = 62.86 °C

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