एक बहुत लंबी छड़ (व्यास = 25 मिमी, तापीय चालकता = 400 W/m-K) 121 डिग्री सेल्सियस के तापमान वाले एक पृष्ठ से फैली हुई है। आसपास की हवा का तापमान 25 डिग्री सेल्सियस है, छड़ पर संवहनी ऊष्मा हस्तांतरण गुणांक 9 W/m²-K है। छड़ से ऊष्मा हानि क्या होगी? [मान लें, π² = 10]

Question

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BHEL Engineer Trainee Mechanical 24 Aug 2023 Official Paper

Answer 1

सिद्धांत:

एक बहुत लंबी छड़ के लिए, ऊष्मा हानि इस प्रकार दी जाती है: \( Q = \sqrt{hPkA_c}(T_s - T_\infty) \)

जहाँ P परिमाप है और A_c छड़ का अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल है।

दिया गया है:

व्यास, d = 25 मिमी = 0.025 मीटर

तापीय चालकता, k = 400 W/m·K

संवहनी ऊष्मा हस्तांतरण गुणांक, h = 9 W/m²·K

पृष्ठ तापमान, T_s = 121 डिग्री सेल्सियस

पर्यावरण तापमान, T_∞ = 25 डिग्री सेल्सियस

π² = 10

गणना:

परिमाप, \( P = \pi \times d = 0.025\pi \)

अनुप्रस्थ काट क्षेत्रफल, \( A_c = \frac{\pi d^2}{4} = 0.00015625\pi \)

ऊष्मा हानि, \( Q = \sqrt{9 \times 0.025\pi \times 400 \times 0.00015625\pi} \times (121 - 25) \)

= \(0.372 \times 96 = 36~W \)