1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 120 से 40 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 65 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 120 → 40 °CTc: 10 → 65 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 170 से 145 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 90 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 170 → 145 °CTc: 10 → 90 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 190 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 175 से 30 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 140 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 190 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 175 → 30 °CTc: 15 → 140 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 410 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 175 से 75 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 115 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 410 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 175 → 75 °CTc: 30 → 115 °C
A = m²
5.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 2 kW/K। गर्म धारा 160 °C पर और ठंडी धारा 10 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 6 m² और U = 800 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 160 °CTc,in = 10 °CA = 6 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 90 से 55 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 32 mm है, और U = 150 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 90 → 55 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 25 °CD = 32 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 41.24 K
- 2. ΔTlm = 98.33 K
- 3. A = 5.366 m²
- 4. A = 7.863 m²
- 5. Th,out = 54.12 °C
- 6. L = 25.62 m
पूरे चरण-दर-चरण हल: इस विषय का अभ्यास examproblems.com पर करें।