1.简单
一台逆流换热器的传热面积为 8 m²，总传热系数为 1000 W/(m²·K)。热流体从 110 °C 冷却到 95 °C，冷流体从 10 °C 加热到 45 °C。求传热速率 Q̇。
A = 8 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 110 → 95 °CTc: 10 → 45 °C
Q̇ = kW
换热器 (LMTD)练习卷（附答案）
2.简单
热油（0.5 kg/s，cp = 2.1 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 115 °C 冷却到 85 °C。它加热 2 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 25 °C。没有热量散失到环境中。求水的出口温度 Tc,out。
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 85 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
3.中等
一台逆流换热器传热 430 kW。 热流体从 125 冷却到 65 °C，冷流体从 20 加热到 45 °C。总传热系数为 1000 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。
Q̇ = 430 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 125 → 65 °CTc: 20 → 45 °C
A = m²
4.中等
一台逆流换热器传热 410 kW。 热流体从 175 冷却到 110 °C，冷流体从 25 加热到 35 °C。总传热系数为 500 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。
Q̇ = 410 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 175 → 110 °CTc: 25 → 35 °C
A = m²
5.困难
在逆流套管式换热器中，热油（0.5 kg/s，cp = 2.5 kJ/(kg·K)）在内管中流动，从 110 °C 冷却到 50 °C。 环隙中的水（1 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）以 20 °C 进入。内管直径为 40 mm，U = 150 W/(m²·K) 以该直径为基准。求所需的管长 L。
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 110 → 50 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.困难
在一台逆流换热器中，两股流体的热容量流率相同，ṁ·cp = 1 kW/K。热流体以 170 °C 进入，冷流体以 25 °C 进入。换热器的 A = 2 m²，U = 500 W/(m²·K)。求热流体出口温度 Th,out。
Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 170 °CTc,in = 25 °CA = 2 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
答案
- 1. Q̇ = 596.4 kW
- 2. Tc,out = 28.77 °C
- 3. A = 7.069 m²
- 4. A = 7.44 m²
- 5. L = 82.9 m
- 6. Th,out = 97.5 °C
完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。