1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 130 से 60 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 30 से 70 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 130 → 60 °CTc: 30 → 70 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 90 से 65 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 50 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 90 → 65 °CTc: 10 → 50 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 350 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 15 m² है। गर्म तरल 110 से 35 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 25 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 350 kWA = 15 m²Th: 110 → 35 °CTc: 10 → 25 °C
U = W/(m²·K)
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 290 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 90 से 75 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 20 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 290 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 90 → 75 °CTc: 10 → 20 °C
A = m²
5.कठिन
एक समांतर-प्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.2 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 135 से 50 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (1.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 15 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 32 mm है, और U = 400 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 50 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 15 °CD = 32 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.कठिन
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 155 से 135 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 1 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 800 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 155 → 135 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 43.28 K
- 2. ΔTlm = 47.1 K
- 3. U = 597 W/(m²·K)
- 4. A = 4.298 m²
- 5. L = 13.8 m
- 6. A = 1.213 m²
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