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。

新练习卷在线练习，附提示

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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
长度T85 °C45 °C10 °C20 °CΔT₁ΔT₂并流

在并流换热器中，热流体从 85 °C 冷却到 45 °C，冷流体从 10 °C 加热到 20 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 85 → 45 °CTc: 10 → 20 °C
ΔTlm = K
2.简单
长度T125 °C65 °C?10 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油（1.5 kg/s，cp = 2.5 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 125 °C 冷却到 65 °C。它加热 2 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 10 °C。没有热量散失到环境中。求水的出口温度 Tc,out。

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 125 → 65 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
3.中等
长度T160 °C60 °C10 °C25 °CΔT₁ΔT₂并流

一台并流换热器传热 70 kW。 热流体从 160 冷却到 60 °C，冷流体从 10 加热到 25 °C。总传热系数为 1000 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 70 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 160 → 60 °CTc: 10 → 25 °C
A = m²
4.中等
长度T130 °C20 °C105 °CΔT₁ΔT₂冷凝蒸汽

在冷凝器中，蒸汽在管外以恒定的 130 °C 冷凝。冷却水（1 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）在管内流动，从 20 °C 加热到 105 °C。总传热系数为 1500 W/(m²·K)。求所需的传热面积 A。

Ts = 130 °Cṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 105 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.困难
长度T80 °C45 °C40.93 °C20 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油（1.5 kg/s，cp = 2.5 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 80 冷却到 45 °C。它加热 1.5 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 20 °C。已知 U = 300 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 80 → 45 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
6.困难
长度T120 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂冷凝蒸汽

在一台传热面积为 1.5 m²、U = 3000 W/(m²·K) 的冷凝器中，蒸汽在管外以恒定的 120 °C 冷凝。冷却水（1 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）以 20 °C 进入管内。求水的出口温度 Tc,out。

Ts = 120 °CA = 1.5 m²U = 3000 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

答案

  1. 1. ΔTlm = 45.51 K
  2. 2. Tc,out = 36.91 °C
  3. 3. A = 0.8858 m²
  4. 4. A = 4.129 m²
  5. 5. A = 13.88 m²
  6. 6. Tc,out = 85.92 °C

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