उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट

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नाम: ____________________   दिनांक: ____________

1.आसान
लंबाईT80 °C40 °C35 °C15 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 2 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। गर्म तरल 80 से 40 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 35 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

A = 2 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 80 → 40 °CTc: 15 → 35 °C
Q̇ = kW
2.आसान
लंबाईT110 °C80 °C80 °C15 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 3 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। गर्म तरल 110 से 80 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 80 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

A = 3 m²U = 800 W/(m²·K)Th: 110 → 80 °CTc: 15 → 80 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
लंबाईT105 °C15 °C30 °CΔT₁ΔT₂संघनित होती भाप

एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 105 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 15 से 30 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 2000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Ts = 105 °Cṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 15 → 30 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT175 °C70 °C100 °C10 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 270 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 175 से 70 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 100 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 270 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 175 → 70 °CTc: 10 → 100 °C
A = m²
5.कठिन
लंबाईT105 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂संघनित होती भाप

4 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 1500 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 105 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 15 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।

Ts = 105 °CA = 4 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.कठिन
लंबाईT125 °C50 °C102.5 °C20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 125 से 50 °C तक ठंडा होता है। यह 20 °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 = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 50 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²

उत्तर कुंजी

  1. 1. Q̇ = 68.05 kW
  2. 2. Q̇ = 108.6 kW
  3. 3. A = 0.3811 m²
  4. 4. A = 5.021 m²
  5. 5. Tc,out = 70.43 °C
  6. 6. A = 22.07 m²

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