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

एक ऊष्मा विनिमयक में 0.3 kg/s हल्का तेल (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) को 65 से 35 °C तक ठंडा किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

ṁ = 0.3 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 65 → 35 °C
Q̇ = kW
2.आसान
लंबाईT105 °C50 °C45 °C10 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 105 से 50 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 45 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।

Th: 105 → 50 °CTc: 10 → 45 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
लंबाईT100 °C30 °C70 °CΔT₁ΔT₂संघनित होती भाप

एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 100 °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 70 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Ts = 100 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 70 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT110 °C25 °C95 °CΔT₁ΔT₂संघनित होती भाप

एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 110 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (4 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 25 से 95 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Ts = 110 °Cṁ = 4 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 95 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.कठिन
लंबाईT155 °C60 °C?15 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.3 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 155 से 60 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 15 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 32 mm है, और U = 400 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।

ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 60 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 15 °CD = 32 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.कठिन
लंबाईT115 °C65 °C?25 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.8 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 115 से 65 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 25 mm है, और U = 300 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।

ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 65 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 25 °CD = 25 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

उत्तर कुंजी

  1. 1. Q̇ = 18.9 kW
  2. 2. ΔTlm = 49.33 K
  3. 3. A = 11.81 m²
  4. 4. A = 19.34 m²
  5. 5. L = 30.84 m
  6. 6. L = 81.69 m

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