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
लंबाईT130 °C75 °C?30 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 130 से 75 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °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 = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 130 → 75 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
2.आसान
लंबाईT125 °C85 °C45 °C20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 1 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 200 W/(m²·K) है। गर्म तरल 125 से 85 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 45 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

A = 1 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 125 → 85 °CTc: 20 → 45 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
लंबाईT85 °C65 °C60 °C20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 250 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 85 से 65 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 60 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 250 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 85 → 65 °CTc: 20 → 60 °C
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT140 °C25 °C125 °CΔT₁ΔT₂संघनित होती भाप

एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 140 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 25 से 125 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Ts = 140 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 125 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
5.कठिन
लंबाईT165 °C??10 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 4 kW/K। गर्म धारा 165 °C पर और ठंडी धारा 10 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 5 m² और U = 800 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।

Ch = Cc = 4 kW/KTh,in = 165 °CTc,in = 10 °CA = 5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.कठिन
लंबाईT125 °C??10 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 2 kW/K। गर्म धारा 125 °C पर और ठंडी धारा 10 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 2 m² और U = 500 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।

Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 125 °CTc,in = 10 °CA = 2 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C

उत्तर कुंजी

  1. 1. Tc,out = 40.96 °C
  2. 2. Q̇ = 14.45 kW
  3. 3. A = 7.347 m²
  4. 4. A = 42.57 m²
  5. 5. Th,out = 87.5 °C
  6. 6. Th,out = 86.67 °C

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