1.简单
在并流换热器中，热流体从 165 °C 冷却到 130 °C，冷流体从 25 °C 加热到 45 °C。求对数平均温差 ΔTlm。
Th: 165 → 130 °CTc: 25 → 45 °C
ΔTlm = K
换热器 (LMTD)练习卷（附答案）
2.简单
一台逆流换热器的传热面积为 0.5 m²，总传热系数为 200 W/(m²·K)。热流体从 150 °C 冷却到 120 °C，冷流体从 25 °C 加热到 95 °C。求传热速率 Q̇。
A = 0.5 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 150 → 120 °CTc: 25 → 95 °C
Q̇ = kW
3.中等
一台逆流换热器传热 410 kW。 热流体从 150 冷却到 90 °C，冷流体从 10 加热到 55 °C。总传热系数为 800 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。
Q̇ = 410 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 150 → 90 °CTc: 10 → 55 °C
A = m²
4.中等
一台管壳式换热器（单壳程、双管程）须传递 510 kW。热流体从 160 °C 冷却到 130 °C，冷流体从 10 °C 加热到 65 °C。该布置的 LMTD 修正系数为 F = 0.8，U = 500 W/(m²·K)。求所需的传热面积 A。
Q̇ = 510 kWF = 0.8U = 500 W/(m²·K)Th: 160 → 130 °CTc: 10 → 65 °C
A = m²
5.困难
在一台传热面积为 1 m²、U = 1500 W/(m²·K) 的冷凝器中，蒸汽在管外以恒定的 140 °C 冷凝。冷却水（0.5 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）以 25 °C 进入管内。求水的出口温度 Tc,out。
Ts = 140 °CA = 1 m²U = 1500 W/(m²·K)ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.困难
在逆流套管式换热器中，热油（0.3 kg/s，cp = 2.5 kJ/(kg·K)）在内管中流动，从 120 °C 冷却到 80 °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 50 mm，U = 500 W/(m²·K) 以该直径为基准。求所需的管长 L。
ṁh = 0.3 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 120 → 80 °Cṁc = 1 kg/sTc,in = 20 °CD = 50 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
答案
- 1. ΔTlm = 110.2 K
- 2. Q̇ = 7.319 kW
- 3. A = 5.872 m²
- 4. A = 11.91 m²
- 5. Tc,out = 83.89 °C
- 6. L = 5.078 m
完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。