ऊष्मा विनिमयक की प्रभावशीलता किस प्रकार परिभाषित की जाती है?

व्याख्या:

ऊष्मा विनिमयक की प्रभावशीलता को वास्तविक ऊष्मा स्थानांतरण का अधिकतम संभव ऊष्मा स्थानांतरण से अनुपात के रूप में परिभाषित किया जाता है।

\(\epsilon = \frac{{{\rm{वास्तविक ऊष्मा स्थानांतरण}}}}{{{\rm{अधिकतम संभव ऊष्मा स्थानांतरण}}}} = \frac{Q}{{{Q_{max}}}}\)

\(NTU = \frac{{UA}}{{{C_{min}}}}\)

NTU ऊष्मा विनिमयक की प्रभावशीलता का एक माप है।

NTU ऊष्मा विनिमयक के ऊष्मा स्थानांतरण आकार का एक माप है; NTU का मान जितना बड़ा होगा, ऊष्मा विनिमयक अपनी थर्मोडायनामिक सीमा के उतना ही करीब पहुँचेगा।

क्षमता अनुपात:

\(R = \frac{{{C_{min}}}}{{{C_{max}}}}\)

समानांतर प्रवाह ऊष्मा विनिमयक की प्रभावशीलता:

\({\epsilon_{parallel}} = \frac{{1 - \exp \left[ { - NTU\left( {1 + R} \right)} \right]}}{{1 + R}}\)

प्रतिधारा ऊष्मा विनिमयक की प्रभावशीलता:

\({\epsilon_{counter}} = \frac{{1 - \exp \left[ { - NTU\left( {1 - R} \right)} \right]}}{{1 - R\exp \left[ { - NTU\left( {1 - R} \right)} \right]}}\)

इसलिए प्रभावशीलता NTU और क्षमता अनुपात दोनों का फलन है

महत्वपूर्ण बिंदु:

संघनित्र और वाष्पीकरण के लिए (R = 0)

संघनित्र और वाष्पीकरण में जिसमें एक द्रव पूरे विनिमयक में स्थिर तापमान पर रहता है। यहाँ Cmax = ∞ और इस प्रकार \(R = \frac{{{C_{min}}}}{{{C_{max}}}} = 0\)

ऊपर दिए गए मामले का उपयोग करके हम समानांतर प्रवाह के साथ-साथ प्रतिधारा ऊष्मा विनिमयकों के लिए निम्नलिखित सामान्य व्यंजक पर पहुँचते हैं।

\(\epsilon = 1 - {\rm{exp}}\left( { - NTU} \right)\)