换热器 (LMTD)练习卷（附答案）

在换热器中，0.3 kg/s 的水（c_p = 4.18 kJ/(kg·K)）从 25 °C 加热到 40 °C。 求传热速率 Q̇。

一台逆流换热器的传热面积为 1.5 m²，总传热系数为 200 W/(m²·K)。热流体从 170 °C 冷却到 145 °C，冷流体从 25 °C 加热到 145 °C。求传热速率 Q̇。

一台管壳式换热器（单壳程、双管程）须传递 110 kW。热流体从 150 °C 冷却到 30 °C，冷流体从 10 °C 加热到 70 °C。该布置的 LMTD 修正系数为 F = 0.85，U = 200 W/(m²·K)。求所需的传热面积 A。

一台并流换热器传热 430 kW。 热流体从 160 冷却到 75 °C，冷流体从 20 加热到 35 °C。总传热系数为 500 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

在一台传热面积为 1.5 m²、U = 2000 W/(m²·K) 的冷凝器中，蒸汽在管外以恒定的 110 °C 冷凝。冷却水（0.5 kg/s，c_p = 4.18 kJ/(kg·K)）以 20 °C 进入管内。求水的出口温度 T_c,out。

在逆流套管式换热器中，热油（0.3 kg/s，c_p = 2.3 kJ/(kg·K)）在内管中流动，从 145 °C 冷却到 75 °C。 环隙中的水（0.2 kg/s，c_p = 4.18 kJ/(kg·K)）以 25 °C 进入。内管直径为 50 mm，U = 250 W/(m²·K) 以该直径为基准。求所需的管长 L。