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
लंबाईT135 °C50 °C?25 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 135 से 50 °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। परिवेश में कोई ऊष्मा हानि नहीं होती। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 135 → 50 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
2.आसान

एक ऊष्मा विनिमयक में 1 kg/s ग्लाइकॉल मिश्रण (cp = 3.6 kJ/(kg·K)) को 85 से 30 °C तक ठंडा किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

ṁ = 1 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 85 → 30 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
लंबाईT110 °C90 °C85 °C30 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 70 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 110 से 90 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 85 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.9 है, और U = 500 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 70 kWF = 0.9U = 500 W/(m²·K)Th: 110 → 90 °CTc: 30 → 85 °C
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT115 °C95 °C25 °C75 °CΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 70 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 115 से 95 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 75 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 300 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 70 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 115 → 95 °CTc: 25 → 75 °C
A = m²
5.कठिन
लंबाईT155 °C85 °C107 °C30 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 155 से 85 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 1 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 155 → 85 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
लंबाईT115 °C75 °C77.85 °C30 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 115 से 75 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 115 → 75 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²

उत्तर कुंजी

  1. 1. Tc,out = 48.39 °C
  2. 2. Q̇ = 198 kW
  3. 3. A = 3.891 m²
  4. 4. A = 5.014 m²
  5. 5. A = 12.53 m²
  6. 6. A = 4.884 m²

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