1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 120 से 60 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 90 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 120 → 60 °CTc: 25 → 90 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 145 से 60 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 90 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 145 → 60 °CTc: 20 → 90 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 160 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 100 से 60 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 45 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 160 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 100 → 60 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 20 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 120 से 40 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 90 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 20 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 120 → 40 °CTc: 25 → 90 °C
A = m²
5.कठिन
एक समांतर-प्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 120 से 75 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 15 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 20 mm है, और U = 300 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 75 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 15 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 85 से 50 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 300 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 85 → 50 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 32.44 K
- 2. ΔTlm = 47.1 K
- 3. A = 7.232 m²
- 4. A = 0.9242 m²
- 5. L = 86.75 m
- 6. A = 13.64 m²
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