1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 130 से 65 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 60 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 130 → 65 °CTc: 20 → 60 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 140 से 35 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 10 से 125 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 140 → 35 °CTc: 10 → 125 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 110 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 15 m² है। गर्म तरल 160 से 90 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 20 से 75 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 110 kWA = 15 m²Th: 160 → 90 °CTc: 20 → 75 °C
U = W/(m²·K)
4.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 50 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 100 से 65 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 30 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 50 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 100 → 65 °CTc: 15 → 30 °C
A = m²
5.कठिन
एक प्रतिप्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 110 से 75 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.2 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 20 mm है, और U = 300 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 110 → 75 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 300 W/(m²·K)
L = m
6.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 110 से 80 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °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: 110 → 80 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 56.58 K
- 2. ΔTlm = 19.58 K
- 3. U = 131 W/(m²·K)
- 4. A = 1.109 m²
- 5. L = 42.97 m
- 6. A = 0.9773 m²
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