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T180 °C75 °C115 °C30 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中,热流体从 180 冷却到 75 °C,冷流体从 30 加热到 115 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 180 → 75 °CTc: 30 → 115 °C
ΔTlm = K
2.简单
长度T150 °C130 °C110 °C15 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中,热流体从 150 冷却到 130 °C,冷流体从 15 加热到 110 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 150 → 130 °CTc: 15 → 110 °C
ΔTlm = K
3.中等
长度T125 °C100 °C10 °C20 °CΔT₁ΔT₂并流

一台并流换热器传递 370 kW。 其传热面积为 4 m²。热流体从 125 °C 冷却到 100 °C,冷流体从 10 °C 加热到 20 °C。求总传热系数 U。

Q̇ = 370 kWA = 4 m²Th: 125 → 100 °CTc: 10 → 20 °C
U = W/(m²·K)
4.中等
长度T175 °C115 °C145 °C25 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传热 480 kW。 热流体从 175 冷却到 115 °C,冷流体从 25 加热到 145 °C。总传热系数为 300 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 480 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 175 → 115 °CTc: 25 → 145 °C
A = m²
5.困难
长度T180 °C155 °C37.43 °C15 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油(1.5 kg/s,cp = 2.5 kJ/(kg·K))在逆流换热器中从 180 冷却到 155 °C。它加热 1 kg/s 的水(cp = 4.18 kJ/(kg·K)),水的入口温度为 15 °C。已知 U = 800 W/(m²·K),求所需传热面积 A。

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 180 → 155 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.困难
长度T175 °C135 °C35.05 °C25 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油(1.5 kg/s,cp = 2.1 kJ/(kg·K))在逆流换热器中从 175 冷却到 135 °C。它加热 3 kg/s 的水(cp = 4.18 kJ/(kg·K)),水的入口温度为 25 °C。已知 U = 800 W/(m²·K),求所需传热面积 A。

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 175 → 135 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

答案

  1. 1. ΔTlm = 54.39 K
  2. 2. ΔTlm = 71.02 K
  3. 3. U = 959.1 W/(m²·K)
  4. 4. A = 29.3 m²
  5. 5. A = 0.8295 m²
  6. 6. A = 1.266 m²

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