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。

新练习卷在线练习，附提示

教师请注意： 可免费打印、复印并在课堂上使用。每份新练习题都有新的数值和独立的答案。欢迎在课程页面添加指向 ExamProblems 的链接。

姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
长度T95 °C50 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中，热流体从 95 冷却到 50 °C，冷流体从 20 加热到 70 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 95 → 50 °CTc: 20 → 70 °C
ΔTlm = K
2.简单
长度T170 °C125 °C?10 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油（0.5 kg/s，cp = 2.1 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 170 °C 冷却到 125 °C。它加热 1 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 10 °C。没有热量散失到环境中。求水的出口温度 Tc,out。

ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 170 → 125 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
3.中等
长度T135 °C105 °C100 °C20 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传递 20 kW。 其传热面积为 5 m²。热流体从 135 °C 冷却到 105 °C，冷流体从 20 °C 加热到 100 °C。求总传热系数 U。

Q̇ = 20 kWA = 5 m²Th: 135 → 105 °CTc: 20 → 100 °C
U = W/(m²·K)
4.中等
长度T175 °C160 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传递 430 kW。 其传热面积为 2.5 m²。热流体从 175 °C 冷却到 160 °C，冷流体从 15 °C 加热到 50 °C。求总传热系数 U。

Q̇ = 430 kWA = 2.5 m²Th: 175 → 160 °CTc: 15 → 50 °C
U = W/(m²·K)
5.困难
长度T95 °C55 °C?15 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流套管式换热器中，热油（1 kg/s，cp = 2.1 kJ/(kg·K)）在内管中流动，从 95 °C 冷却到 55 °C。 环隙中的水（0.3 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）以 15 °C 进入。内管直径为 25 mm，U = 400 W/(m²·K) 以该直径为基准。求所需的管长 L。

ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 95 → 55 °Cṁc = 0.3 kg/sTc,in = 15 °CD = 25 mmU = 400 W/(m²·K)
L = m
6.困难
长度T90 °C??30 °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 = 1.5 kW/K。热流体以 90 °C 进入，冷流体以 30 °C 进入。换热器的 A = 4 m²，U = 300 W/(m²·K)。求热流体出口温度 Th,out。

Ch = Cc = 1.5 kW/KTh,in = 90 °CTc,in = 30 °CA = 4 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

答案

  1. 1. ΔTlm = 27.42 K
  2. 2. Tc,out = 21.3 °C
  3. 3. U = 70.98 W/(m²·K)
  4. 4. U = 1276 W/(m²·K)
  5. 5. L = 111.3 m
  6. 6. Th,out = 63.33 °C

完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。