换热器 (LMTD)练习卷(附答案)

免费可打印的换热器 (LMTD)练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
长度T80 °C65 °C10 °C45 °CΔT₁ΔT₂并流

在并流换热器中,热流体从 80 °C 冷却到 65 °C,冷流体从 10 °C 加热到 45 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 80 → 65 °CTc: 10 → 45 °C
ΔTlm = K
2.简单
长度T140 °C70 °C70 °C30 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中,热流体从 140 冷却到 70 °C,冷流体从 30 加热到 70 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 140 → 70 °CTc: 30 → 70 °C
ΔTlm = K
3.中等
长度T150 °C85 °C125 °C15 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传热 250 kW。 热流体从 150 冷却到 85 °C,冷流体从 15 加热到 125 °C。总传热系数为 300 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 250 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 150 → 85 °CTc: 15 → 125 °C
A = m²
4.中等
长度T135 °C115 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传递 190 kW。 其传热面积为 3 m²。热流体从 135 °C 冷却到 115 °C,冷流体从 20 °C 加热到 70 °C。求总传热系数 U。

Q̇ = 190 kWA = 3 m²Th: 135 → 115 °CTc: 20 → 70 °C
U = W/(m²·K)
5.困难
长度T80 °C??25 °CΔT₁ΔT₂逆流

在一台逆流换热器中,两股流体的热容量流率相同,ṁ·cp = 4 kW/K。热流体以 80 °C 进入,冷流体以 25 °C 进入。换热器的 A = 3 m²,U = 800 W/(m²·K)。求热流体出口温度 Th,out。

Ch = Cc = 4 kW/KTh,in = 80 °CTc,in = 25 °CA = 3 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.困难
长度T175 °C80 °C64.85 °C30 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油(1 kg/s,cp = 2.3 kJ/(kg·K))在逆流换热器中从 175 冷却到 80 °C。它加热 1.5 kg/s 的水(cp = 4.18 kJ/(kg·K)),水的入口温度为 30 °C。已知 U = 800 W/(m²·K),求所需传热面积 A。

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 80 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

答案

  1. 1. ΔTlm = 39.91 K
  2. 2. ΔTlm = 53.61 K
  3. 3. A = 19.07 m²
  4. 4. U = 801.1 W/(m²·K)
  5. 5. Th,out = 59.38 °C
  6. 6. A = 3.586 m²

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