1.आसान
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 135 से 95 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 60 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 135 → 95 °CTc: 25 → 60 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 90 से 55 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 40 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 90 → 55 °CTc: 15 → 40 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 160 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 6 m² है। गर्म तरल 170 से 125 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 60 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 160 kWA = 6 m²Th: 170 → 125 °CTc: 30 → 60 °C
U = W/(m²·K)
4.मध्यम
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 150 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 110 से 75 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 45 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.88 है, और U = 800 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 150 kWF = 0.88U = 800 W/(m²·K)Th: 110 → 75 °CTc: 15 → 45 °C
A = m²
5.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 4 kW/K। गर्म धारा 85 °C पर और ठंडी धारा 30 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 3 m² और U = 500 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 4 kW/KTh,in = 85 °CTc,in = 30 °CA = 3 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 0.5 kW/K। गर्म धारा 165 °C पर और ठंडी धारा 20 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 0.5 m² और U = 300 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 0.5 kW/KTh,in = 165 °CTc,in = 20 °CA = 0.5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 65.49 K
- 2. ΔTlm = 44.81 K
- 3. U = 260.6 W/(m²·K)
- 4. A = 3.411 m²
- 5. Th,out = 70 °C
- 6. Th,out = 131.5 °C
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