1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 160 से 50 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 60 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 160 → 50 °CTc: 25 → 60 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 125 से 95 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 65 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 125 → 95 °CTc: 20 → 65 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 380 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 155 से 95 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 145 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 200 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 380 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 155 → 95 °CTc: 30 → 145 °C
A = m²
4.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 230 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 5 m² है। गर्म तरल 110 से 85 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 65 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 230 kWA = 5 m²Th: 110 → 85 °CTc: 20 → 65 °C
U = W/(m²·K)
5.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 2 kW/K। गर्म धारा 165 °C पर और ठंडी धारा 25 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 4 m² और U = 300 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 165 °CTc,in = 25 °CA = 4 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 115 से 65 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 10 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 25 mm है, और U = 500 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 115 → 65 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 10 °CD = 25 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 54.1 K
- 2. ΔTlm = 59.87 K
- 3. A = 64.66 m²
- 4. U = 988.4 W/(m²·K)
- 5. Th,out = 112.5 °C
- 6. L = 8.411 m
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