1.简单
一台逆流换热器的传热面积为 2 m²，总传热系数为 1500 W/(m²·K)。热流体从 170 °C 冷却到 105 °C，冷流体从 10 °C 加热到 100 °C。求传热速率 Q̇。
A = 2 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 170 → 105 °CTc: 10 → 100 °C
Q̇ = kW
换热器 (LMTD)练习卷（附答案）
2.简单
在并流换热器中，热流体从 110 °C 冷却到 95 °C，冷流体从 20 °C 加热到 50 °C。求对数平均温差 ΔTlm。
Th: 110 → 95 °CTc: 20 → 50 °C
ΔTlm = K
3.中等
一台并流换热器传递 350 kW。 其传热面积为 3 m²。热流体从 120 °C 冷却到 65 °C，冷流体从 30 °C 加热到 45 °C。求总传热系数 U。
Q̇ = 350 kWA = 3 m²Th: 120 → 65 °CTc: 30 → 45 °C
U = W/(m²·K)
4.中等
在冷凝器中，蒸汽在管外以恒定的 110 °C 冷凝。冷却水（5 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）在管内流动，从 25 °C 加热到 60 °C。总传热系数为 2500 W/(m²·K)。求所需的传热面积 A。
Ts = 110 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 60 °CU = 2500 W/(m²·K)
A = m²
5.困难
在逆流套管式换热器中，热油（1 kg/s，cp = 2.1 kJ/(kg·K)）在内管中流动，从 105 °C 冷却到 65 °C。 环隙中的水（0.3 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 = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 105 → 65 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 20 °CD = 50 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
6.困难
热油（0.5 kg/s，cp = 2.3 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 100 冷却到 50 °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 = 200 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 100 → 50 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
答案
- 1. Q̇ = 245.6 kW
- 2. ΔTlm = 64.92 K
- 3. U = 2507 W/(m²·K)
- 4. A = 4.436 m²
- 5. L = 36.28 m
- 6. A = 6.555 m²
完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。