उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 3 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। गर्म तरल 85 से 70 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 65 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।

गर्म तेल (1 kg/s, c_p = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 150 से 105 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 0.8 kg/s पानी (c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। परिवेश में कोई ऊष्मा हानि नहीं होती। पानी का निर्गम तापमान T_c,out ज्ञात कीजिए।

एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 160 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 3 m² है। गर्म तरल 95 से 80 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 55 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।

एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 140 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 2 m² है। गर्म तरल 135 से 45 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 50 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।

गर्म तेल (2 kg/s, c_p = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 170 से 85 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 2 kg/s पानी (c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 200 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।

एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (1 kg/s, c_p = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 100 से 70 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (1.5 kg/s, c_p = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 32 mm है, और U = 200 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।