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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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
长度T80 °C65 °C55 °C30 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中,热流体从 80 冷却到 65 °C,冷流体从 30 加热到 55 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 80 → 65 °CTc: 30 → 55 °C
ΔTlm = K
2.简单
长度T150 °C85 °C45 °C30 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中,热流体从 150 冷却到 85 °C,冷流体从 30 加热到 45 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 150 → 85 °CTc: 30 → 45 °C
ΔTlm = K
3.中等
长度T110 °C80 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传递 360 kW。 其传热面积为 12 m²。热流体从 110 °C 冷却到 80 °C,冷流体从 15 °C 加热到 30 °C。求总传热系数 U。

Q̇ = 360 kWA = 12 m²Th: 110 → 80 °CTc: 15 → 30 °C
U = W/(m²·K)
4.中等
长度T145 °C130 °C35 °C15 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传热 40 kW。 热流体从 145 冷却到 130 °C,冷流体从 15 加热到 35 °C。总传热系数为 500 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 40 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 145 → 130 °CTc: 15 → 35 °C
A = m²
5.困难
长度T105 °C50 °C?25 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流套管式换热器中,热油(1 kg/s,cp = 2.5 kJ/(kg·K))在内管中流动,从 105 °C 冷却到 50 °C。 环隙中的水(1.5 kg/s,cp = 4.18 kJ/(kg·K))以 25 °C 进入。内管直径为 32 mm,U = 150 W/(m²·K) 以该直径为基准。求所需的管长 L。

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 105 → 50 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 25 °CD = 32 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.困难
长度T150 °C70 °C?25 °CΔT₁ΔT₂逆流

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 150 °C 冷却到 70 °C。 环隙中的水(0.5 kg/s,cp = 4.18 kJ/(kg·K))以 25 °C 进入。内管直径为 20 mm,U = 150 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: 150 → 70 °Cṁc = 0.5 kg/sTc,in = 25 °CD = 20 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m

答案

  1. 1. ΔTlm = 29.72 K
  2. 2. ΔTlm = 77.32 K
  3. 3. U = 415.3 W/(m²·K)
  4. 4. A = 0.7112 m²
  5. 5. L = 232.4 m
  6. 6. L = 49.3 m

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