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
लंबाईT150 °C120 °C?20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 150 से 120 °C तक ठंडा होता है। यह 20 °C पर प्रवेश करने वाले 3 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 = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 150 → 120 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
2.आसान

एक ऊष्मा विनिमयक में 0.3 kg/s हल्का तेल (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) को 35 से 85 °C तक गर्म किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

ṁ = 0.3 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 35 → 85 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
लंबाईT155 °C65 °C35 °C20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 130 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 155 से 65 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 35 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 130 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 155 → 65 °CTc: 20 → 35 °C
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT175 °C90 °C10 °C20 °CΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 230 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 175 से 90 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 20 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 230 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 175 → 90 °CTc: 10 → 20 °C
A = m²
5.कठिन
लंबाईT125 °C80 °C57.14 °C20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 125 से 80 °C तक ठंडा होता है। यह 20 °C पर प्रवेश करने वाले 1 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 1000 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 80 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
लंबाईT120 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂संघनित होती भाप

5 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 1500 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 120 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।

Ts = 120 °CA = 5 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C

उत्तर कुंजी

  1. 1. Tc,out = 28.97 °C
  2. 2. Q̇ = 31.5 kW
  3. 3. A = 1.133 m²
  4. 4. A = 2.595 m²
  5. 5. A = 2.432 m²
  6. 6. Tc,out = 91.28 °C

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