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
लंबाईT165 °C115 °C?20 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 165 से 115 °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। परिवेश में कोई ऊष्मा हानि नहीं होती। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 165 → 115 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C
2.आसान
लंबाईT155 °C140 °C100 °C10 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 155 से 140 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 100 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।

Th: 155 → 140 °CTc: 10 → 100 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
लंबाईT80 °C55 °C20 °C45 °CΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 450 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 80 से 55 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 45 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 300 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 450 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 80 → 55 °CTc: 20 → 45 °C
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT85 °C70 °C50 °C10 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 320 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 85 से 70 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 50 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 300 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 320 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 85 → 70 °CTc: 10 → 50 °C
A = m²
5.कठिन
लंबाईT100 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂संघनित होती भाप

6 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 1500 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 100 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 30 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।

Ts = 100 °CA = 6 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.कठिन
लंबाईT125 °C85 °C69.02 °C25 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 125 से 85 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 1500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 85 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

उत्तर कुंजी

  1. 1. Tc,out = 79.81 °C
  2. 2. ΔTlm = 87.19 K
  3. 3. A = 53.75 m²
  4. 4. A = 23 m²
  5. 5. Tc,out = 91.87 °C
  6. 6. A = 1.058 m²

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