1.简单
在逆流换热器中，热流体从 90 冷却到 60 °C，冷流体从 10 加热到 60 °C。求对数平均温差 ΔTlm。
Th: 90 → 60 °CTc: 10 → 60 °C
ΔTlm = K
换热器 (LMTD)练习卷（附答案）
2.简单
在并流换热器中，热流体从 120 °C 冷却到 90 °C，冷流体从 25 °C 加热到 85 °C。求对数平均温差 ΔTlm。
Th: 120 → 90 °CTc: 25 → 85 °C
ΔTlm = K
3.中等
一台并流换热器传热 60 kW。 热流体从 115 冷却到 45 °C，冷流体从 10 加热到 40 °C。总传热系数为 300 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。
Q̇ = 60 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 115 → 45 °CTc: 10 → 40 °C
A = m²
4.中等
在冷凝器中，蒸汽在管外以恒定的 105 °C 冷凝。冷却水（1.5 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）在管内流动，从 20 °C 加热到 95 °C。总传热系数为 1500 W/(m²·K)。求所需的传热面积 A。
Ts = 105 °Cṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 20 → 95 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
5.困难
热油（1 kg/s，cp = 2.3 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 85 冷却到 60 °C。它加热 0.5 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 15 °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: 85 → 60 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.困难
在逆流套管式换热器中，热油（0.2 kg/s，cp = 2.1 kJ/(kg·K)）在内管中流动，从 140 °C 冷却到 70 °C。 环隙中的水（0.2 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）以 20 °C 进入。内管直径为 50 mm，U = 400 W/(m²·K) 以该直径为基准。求所需的管长 L。
ṁh = 0.2 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 70 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 20 °CD = 50 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
答案
- 1. ΔTlm = 39.15 K
- 2. ΔTlm = 30.57 K
- 3. A = 6.089 m²
- 4. A = 8.945 m²
- 5. A = 1.644 m²
- 6. L = 7.102 m
完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。