1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 160 से 100 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 140 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 160 → 100 °CTc: 10 → 140 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 145 से 130 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 110 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 145 → 130 °CTc: 15 → 110 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 380 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 25 m² है। गर्म तरल 130 से 85 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 120 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 380 kWA = 25 m²Th: 130 → 85 °CTc: 15 → 120 °C
U = W/(m²·K)
4.मध्यम
एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 120 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 25 से 65 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 2500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Ts = 120 °Cṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 65 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 140 से 35 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 3 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 35 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 3 kW/K। गर्म धारा 150 °C पर और ठंडी धारा 20 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 6 m² और U = 500 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 150 °CTc,in = 20 °CA = 6 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 46.54 K
- 2. ΔTlm = 67.25 K
- 3. U = 493 W/(m²·K)
- 4. A = 0.9138 m²
- 5. A = 7.584 m²
- 6. Th,out = 85 °C
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