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
लंबाईT180 °C140 °C160 °C30 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 6 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। गर्म तरल 180 से 140 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 160 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

A = 6 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 180 → 140 °CTc: 30 → 160 °C
Q̇ = kW
2.आसान
लंबाईT180 °C125 °C25 °C40 °CΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 180 से 125 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 40 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।

Th: 180 → 125 °CTc: 25 → 40 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
लंबाईT160 °C125 °C10 °C20 °CΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 500 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 160 से 125 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 20 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 500 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 160 → 125 °CTc: 10 → 20 °C
A = m²
4.मध्यम
लंबाईT165 °C85 °C60 °C25 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 80 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 3 m² है। गर्म तरल 165 से 85 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 60 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।

Q̇ = 80 kWA = 3 m²Th: 165 → 85 °CTc: 25 → 60 °C
U = W/(m²·K)
5.कठिन
लंबाईT120 °C35 °C103.5 °C10 °CΔT₁ΔT₂प्रतिप्रवाह

गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 120 से 35 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 200 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 35 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
लंबाईT160 °C75 °C25 °C?ΔT₁ΔT₂समांतर प्रवाह

एक समांतर-प्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.3 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 160 से 75 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 32 mm है, और U = 300 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।

ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 75 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 25 °CD = 32 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m

उत्तर कुंजी

  1. 1. Q̇ = 475.1 kW
  2. 2. ΔTlm = 116.5 K
  3. 3. A = 2.642 m²
  4. 4. U = 331.6 W/(m²·K)
  5. 5. A = 47.84 m²
  6. 6. L = 24.74 m

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