1.आसान
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 120 से 80 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 25 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 120 → 80 °CTc: 10 → 25 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 175 से 95 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 115 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 175 → 95 °CTc: 10 → 115 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 105 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 25 से 65 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Ts = 105 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 65 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 440 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 105 से 80 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 50 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 440 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 105 → 80 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 165 से 45 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 3 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 = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 165 → 45 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 120 से 60 °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। U = 200 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 120 → 60 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 79.35 K
- 2. ΔTlm = 71.78 K
- 3. A = 2.897 m²
- 4. A = 5.754 m²
- 5. A = 44.13 m²
- 6. A = 44.42 m²
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