1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 80 से 65 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 65 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 80 → 65 °CTc: 15 → 65 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 90 से 40 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 65 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 90 → 40 °CTc: 25 → 65 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 400 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 130 से 75 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 45 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 400 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 130 → 75 °CTc: 25 → 45 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 110 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 170 से 60 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 70 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 200 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 110 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 170 → 60 °CTc: 15 → 70 °C
A = m²
5.कठिन
2.5 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 3000 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)) 25 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 110 °CA = 2.5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 150 से 105 °C तक ठंडा होता है। यह 10 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 1000 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 150 → 105 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 29.07 K
- 2. ΔTlm = 19.58 K
- 3. A = 6.681 m²
- 4. A = 7.985 m²
- 5. Tc,out = 84.3 °C
- 6. A = 0.8647 m²
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