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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1.简单
长度T125 °C70 °C95 °C15 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中,热流体从 125 冷却到 70 °C,冷流体从 15 加热到 95 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 125 → 70 °CTc: 15 → 95 °C
ΔTlm = K
2.简单
长度T160 °C95 °C120 °C25 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中,热流体从 160 冷却到 95 °C,冷流体从 25 加热到 120 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 160 → 95 °CTc: 25 → 120 °C
ΔTlm = K
3.中等
长度T95 °C45 °C70 °C10 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传热 350 kW。 热流体从 95 冷却到 45 °C,冷流体从 10 加热到 70 °C。总传热系数为 800 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 350 kWU = 800 W/(m²·K)Th: 95 → 45 °CTc: 10 → 70 °C
A = m²
4.中等
长度T165 °C55 °C105 °C25 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传递 150 kW。 其传热面积为 20 m²。热流体从 165 °C 冷却到 55 °C,冷流体从 25 °C 加热到 105 °C。求总传热系数 U。

Q̇ = 150 kWA = 20 m²Th: 165 → 55 °CTc: 25 → 105 °C
U = W/(m²·K)
5.困难
长度T100 °C??20 °CΔT₁ΔT₂逆流

在一台逆流换热器中,两股流体的热容量流率相同,ṁ·cp = 1 kW/K。热流体以 100 °C 进入,冷流体以 20 °C 进入。换热器的 A = 5 m²,U = 300 W/(m²·K)。求热流体出口温度 Th,out。

Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 100 °CTc,in = 20 °CA = 5 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.困难
长度T175 °C65 °C30.18 °C10 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油(1 kg/s,cp = 2.3 kJ/(kg·K))在逆流换热器中从 175 冷却到 65 °C。它加热 3 kg/s 的水(cp = 4.18 kJ/(kg·K)),水的入口温度为 10 °C。已知 U = 800 W/(m²·K),求所需传热面积 A。

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 175 → 65 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²

答案

  1. 1. ΔTlm = 41.24 K
  2. 2. ΔTlm = 53.61 K
  3. 3. A = 14.72 m²
  4. 4. U = 173.3 W/(m²·K)
  5. 5. Th,out = 52 °C
  6. 6. A = 3.409 m²

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