1.简单
在换热器中，1 kg/s 的乙醇（cp = 2.44 kJ/(kg·K)）从 65 °C 冷却到 50 °C。 求传热速率 Q̇。
ṁ = 1 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 65 → 50 °C
Q̇ = kW
换热器 (LMTD)练习卷（附答案）
2.简单
在逆流换热器中，热流体从 155 冷却到 80 °C，冷流体从 30 加热到 110 °C。求对数平均温差 ΔTlm。
Th: 155 → 80 °CTc: 30 → 110 °C
ΔTlm = K
3.中等
在冷凝器中，蒸汽在管外以恒定的 110 °C 冷凝。冷却水（5 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）在管内流动，从 10 °C 加热到 65 °C。总传热系数为 3000 W/(m²·K)。求所需的传热面积 A。
Ts = 110 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 65 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.中等
一台并流换热器传递 400 kW。 其传热面积为 25 m²。热流体从 90 °C 冷却到 70 °C，冷流体从 30 °C 加热到 65 °C。求总传热系数 U。
Q̇ = 400 kWA = 25 m²Th: 90 → 70 °CTc: 30 → 65 °C
U = W/(m²·K)
5.困难
在并流套管式换热器中，热油（0.5 kg/s，cp = 2.5 kJ/(kg·K)）在内管中流动，从 140 °C 冷却到 55 °C。 环隙中的水（0.8 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）以 15 °C 进入。内管直径为 32 mm，U = 250 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: 140 → 55 °Cṁc = 0.8 kg/sTc,in = 15 °CD = 32 mmU = 250 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 = 3 kW/K。热流体以 90 °C 进入，冷流体以 20 °C 进入。换热器的 A = 5 m²，U = 300 W/(m²·K)。求热流体出口温度 Th,out。
Ch = Cc = 3 kW/KTh,in = 90 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
答案
- 1. Q̇ = 36.6 kW
- 2. ΔTlm = 47.46 K
- 3. A = 5.563 m²
- 4. U = 722.9 W/(m²·K)
- 5. L = 98.51 m
- 6. Th,out = 66.67 °C
完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。