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
लंबाईT115 °C95 °C60 °C30 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 115 से 95 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 60 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।

Th: 115 → 95 °CTc: 30 → 60 °C
ΔTlm = K
2.आसान
लंबाईT170 °C125 °C?15 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 170 से 125 °C तक ठंडा होता है। यह 15 °C पर प्रवेश करने वाले 0.8 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 = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 170 → 125 °Cṁc = 0.8 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
3.मध्यम
लंबाईT105 °C30 °C45 °CΔT₁ΔT₂संघनित होती भाप

एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 105 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 30 से 45 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 2500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Ts = 105 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 45 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT155 °C30 °C110 °C15 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 450 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 155 से 30 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 110 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 200 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 450 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 155 → 30 °CTc: 15 → 110 °C
A = m²
5.कठिन
लंबाईT100 °C60 °C?25 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.8 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 100 से 60 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 50 mm है, और U = 500 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 100 → 60 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 25 °CD = 50 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.कठिन
लंबाईT165 °C45 °C40.07 °C25 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 165 से 45 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °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 = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 165 → 45 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

उत्तर कुंजी

  1. 1. ΔTlm = 59.86 K
  2. 2. Tc,out = 30.48 °C
  3. 3. A = 1.865 m²
  4. 4. A = 82.4 m²
  5. 5. L = 38.29 m
  6. 6. A = 11 m²

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