1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 95 से 75 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 80 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 95 → 75 °CTc: 20 → 80 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 175 से 80 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 20 से 40 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 175 → 80 °CTc: 20 → 40 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 300 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 105 से 65 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 70 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 300 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 105 → 65 °CTc: 25 → 70 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 200 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 150 से 110 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 25 से 130 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 800 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 200 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 150 → 110 °CTc: 25 → 130 °C
A = m²
5.कठिन
एक समांतर-प्रवाह डबल-पाइप ऊष्मा विनिमयक में गर्म तेल (0.3 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) भीतरी नली में बहता है और 115 से 75 °C तक ठंडा होता है। वलयाकार स्थान में पानी (0.5 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर प्रवेश करता है। भीतरी नली का व्यास 40 mm है, और U = 400 W/(m²·K) इसी व्यास पर आधारित है। आवश्यक नली लंबाई L ज्ञात कीजिए।
ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 75 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 25 °CD = 40 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.5 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 95 से 45 °C तक ठंडा होता है। यह 25 °C पर प्रवेश करने वाले 2 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 300 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 95 → 45 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 30.79 K
- 2. ΔTlm = 92.49 K
- 3. A = 8.012 m²
- 4. A = 5.565 m²
- 5. L = 8.318 m
- 6. A = 19.64 m²
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