1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 170 से 60 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 150 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 170 → 60 °CTc: 10 → 150 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 175 से 160 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 60 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 175 → 160 °CTc: 15 → 60 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 105 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 25 से 55 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Ts = 105 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 55 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 460 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 140 से 65 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 30 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 460 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 140 → 65 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
5.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 1 kW/K। गर्म धारा 120 °C पर और ठंडी धारा 30 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 4 m² और U = 200 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 120 °CTc,in = 30 °CA = 4 m²U = 200 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 140 से 105 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 10 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 32 mm है, और U = 250 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 140 → 105 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 10 °CD = 32 mmU = 250 W/(m²·K)
L = m
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 32.74 K
- 2. ΔTlm = 129.4 K
- 3. A = 2.619 m²
- 4. A = 4.338 m²
- 5. Th,out = 80 °C
- 6. L = 6.376 m
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