1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 145 से 40 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 80 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 145 → 40 °CTc: 20 → 80 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 115 से 30 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 65 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 115 → 30 °CTc: 15 → 65 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 110 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 140 से 60 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 20 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 110 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 140 → 60 °CTc: 10 → 20 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 350 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 145 से 125 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 100 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 350 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 145 → 125 °CTc: 15 → 100 °C
A = m²
5.कठिन
एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.8 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 155 से 100 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 20 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 40 mm है, और U = 150 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.8 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 155 → 100 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 100 से 50 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.8 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 40 mm है, और U = 150 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 100 → 50 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 25 °CD = 40 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 38.18 K
- 2. ΔTlm = 29.07 K
- 3. A = 2.751 m²
- 4. A = 3.209 m²
- 5. L = 64.41 m
- 6. L = 85.99 m
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