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

教师请注意： 可免费打印、复印并在课堂上使用。每份新练习题都有新的数值和独立的答案。欢迎在课程页面添加指向 ExamProblems 的链接。

姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
长度T170 °C70 °C?30 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油（2 kg/s，cp = 2.1 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 170 °C 冷却到 70 °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。没有热量散失到环境中。求水的出口温度 Tc,out。

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 170 → 70 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
2.简单
长度T140 °C45 °C130 °C30 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中，热流体从 140 冷却到 45 °C，冷流体从 30 加热到 130 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 140 → 45 °CTc: 30 → 130 °C
ΔTlm = K
3.中等
长度T150 °C50 °C120 °C15 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传递 30 kW。 其传热面积为 15 m²。热流体从 150 °C 冷却到 50 °C，冷流体从 15 °C 加热到 120 °C。求总传热系数 U。

Q̇ = 30 kWA = 15 m²Th: 150 → 50 °CTc: 15 → 120 °C
U = W/(m²·K)
4.中等
长度T180 °C120 °C20 °C115 °CΔT₁ΔT₂并流

一台并流换热器传热 130 kW。 热流体从 180 冷却到 120 °C，冷流体从 20 加热到 115 °C。总传热系数为 200 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 130 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 180 → 120 °CTc: 20 → 115 °C
A = m²
5.困难
长度T110 °C15 °C?ΔT₁ΔT₂冷凝蒸汽

在一台传热面积为 2.5 m²、U = 2500 W/(m²·K) 的冷凝器中，蒸汽在管外以恒定的 110 °C 冷凝。冷却水（3 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）以 15 °C 进入管内。求水的出口温度 Tc,out。

Ts = 110 °CA = 2.5 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 3 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °C
Tc,out = °C
6.困难
长度T85 °C30 °C19.21 °C10 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油（0.5 kg/s，cp = 2.1 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 85 冷却到 30 °C。它加热 1.5 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 10 °C。已知 U = 200 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 85 → 30 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

答案

  1. 1. Tc,out = 96.99 °C
  2. 2. ΔTlm = 12.33 K
  3. 3. U = 61.66 W/(m²·K)
  4. 4. A = 14.53 m²
  5. 5. Tc,out = 52.29 °C
  6. 6. A = 7.509 m²

完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。