1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 90 से 40 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 50 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 90 → 40 °CTc: 25 → 50 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 135 से 120 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 60 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 135 → 120 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 100 °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 2000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Ts = 100 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 55 °CU = 2000 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 430 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 110 से 80 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 40 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 430 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 110 → 80 °CTc: 15 → 40 °C
A = m²
5.कठिन
2.5 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 2000 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 105 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 15 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 105 °CA = 2.5 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.कठिन
1.5 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 1500 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 110 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 30 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 110 °CA = 1.5 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 25.49 K
- 2. ΔTlm = 84.54 K
- 3. A = 2.135 m²
- 4. A = 6.763 m²
- 5. Tc,out = 96.77 °C
- 6. Tc,out = 54.12 °C
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