1.简单
在换热器中，1.5 kg/s 的轻油（cp = 2.1 kJ/(kg·K)）从 25 °C 加热到 85 °C。 求传热速率 Q̇。
ṁ = 1.5 kg/scp = 2.1 kJ/(kg·K)T: 25 → 85 °C
Q̇ = kW
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 10 m²，总传热系数为 1000 W/(m²·K)。热流体从 145 °C 冷却到 70 °C，冷流体从 20 °C 加热到 85 °C。求传热速率 Q̇。
A = 10 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 145 → 70 °CTc: 20 → 85 °C
Q̇ = kW
3.中等
在冷凝器中，蒸汽在管外以恒定的 140 °C 冷凝。冷却水（1.5 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）在管内流动，从 30 °C 加热到 100 °C。总传热系数为 3000 W/(m²·K)。求所需的传热面积 A。
Ts = 140 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 30 → 100 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.中等
一台管壳式换热器（单壳程、双管程）须传递 330 kW。热流体从 130 °C 冷却到 75 °C，冷流体从 30 °C 加热到 115 °C。该布置的 LMTD 修正系数为 F = 0.95，U = 300 W/(m²·K)。求所需的传热面积 A。
Q̇ = 330 kWF = 0.95U = 300 W/(m²·K)Th: 130 → 75 °CTc: 30 → 115 °C
A = m²
5.困难
热油（1.5 kg/s，cp = 2.1 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 85 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 = 1500 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 85 → 65 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.困难
热油（2 kg/s，cp = 2.3 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 105 冷却到 85 °C。它加热 0.5 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 20 °C。已知 U = 800 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 85 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
答案
- 1. Q̇ = 189 kW
- 2. Q̇ = 548.5 kW
- 3. A = 2.114 m²
- 4. A = 42.4 m²
- 5. A = 0.6754 m²
- 6. A = 2.209 m²
完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。