1.आसान
एक ऊष्मा विनिमयक में 2.5 kg/s हल्का तेल (cp = 2.1 kJ/(kg·K)) को 25 से 65 °C तक गर्म किया जाता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
ṁ = 2.5 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 25 → 65 °C
Q̇ = kW
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 80 से 35 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 25 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 80 → 35 °CTc: 15 → 25 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक संघनित्र में भाप नलियों के बाहर स्थिर 130 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (3 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) नलियों से होकर बहता है और 25 से 60 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Ts = 130 °Cṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 60 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
4.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 120 kW स्थानांतरित करता है। इसका ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 5 m² है। गर्म तरल 135 से 120 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 15 से 115 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक U ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 120 kWA = 5 m²Th: 135 → 120 °CTc: 15 → 115 °C
U = W/(m²·K)
5.कठिन
गर्म तेल (1 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 150 से 110 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 2 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: 150 → 110 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 135 से 65 °C तक ठंडा होता है। यह 20 °C पर प्रवेश करने वाले 1.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 1500 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 135 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. Q̇ = 210 kW
- 2. ΔTlm = 34.6 K
- 3. A = 3.39 m²
- 4. U = 663.2 W/(m²·K)
- 5. A = 0.8919 m²
- 6. A = 2.419 m²
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