1.简单
在换热器中，1 kg/s 的乙醇（cp = 2.44 kJ/(kg·K)）从 30 °C 加热到 60 °C。 求传热速率 Q̇。
ṁ = 1 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 30 → 60 °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 95 冷却到 60 °C，冷流体从 30 加热到 70 °C。求对数平均温差 ΔTlm。
Th: 95 → 60 °CTc: 30 → 70 °C
ΔTlm = K
3.中等
一台并流换热器传递 110 kW。 其传热面积为 4 m²。热流体从 125 °C 冷却到 90 °C，冷流体从 20 °C 加热到 55 °C。求总传热系数 U。
Q̇ = 110 kWA = 4 m²Th: 125 → 90 °CTc: 20 → 55 °C
U = W/(m²·K)
4.中等
一台管壳式换热器（单壳程、双管程）须传递 350 kW。热流体从 120 °C 冷却到 100 °C，冷流体从 15 °C 加热到 40 °C。该布置的 LMTD 修正系数为 F = 0.85，U = 300 W/(m²·K)。求所需的传热面积 A。
Q̇ = 350 kWF = 0.85U = 300 W/(m²·K)Th: 120 → 100 °CTc: 15 → 40 °C
A = m²
5.困难
热油（1 kg/s，cp = 2.3 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 160 冷却到 55 °C。它加热 1 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 = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 160 → 55 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.困难
热油（1.5 kg/s，cp = 2.1 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 155 冷却到 120 °C。它加热 1 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 20 °C。已知 U = 1500 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 155 → 120 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
答案
- 1. Q̇ = 73.2 kW
- 2. ΔTlm = 27.42 K
- 3. U = 431.6 W/(m²·K)
- 4. A = 16.64 m²
- 5. A = 18.35 m²
- 6. A = 0.705 m²
完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。