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T160 °C60 °C70 °C20 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中,热流体从 160 冷却到 60 °C,冷流体从 20 加热到 70 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 160 → 60 °CTc: 20 → 70 °C
ΔTlm = K
2.简单
长度T100 °C50 °C45 °C10 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中,热流体从 100 冷却到 50 °C,冷流体从 10 加热到 45 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 100 → 50 °CTc: 10 → 45 °C
ΔTlm = K
3.中等
长度T125 °C85 °C25 °C50 °CΔT₁ΔT₂并流

一台并流换热器传热 330 kW。 热流体从 125 冷却到 85 °C,冷流体从 25 加热到 50 °C。总传热系数为 500 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 330 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 125 → 85 °CTc: 25 → 50 °C
A = m²
4.中等
长度T135 °C35 °C10 °C20 °CΔT₁ΔT₂并流

一台并流换热器传热 30 kW。 热流体从 135 冷却到 35 °C,冷流体从 10 加热到 20 °C。总传热系数为 300 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 30 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 135 → 35 °CTc: 10 → 20 °C
A = m²
5.困难
长度T145 °C50 °C?10 °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 145 °C 冷却到 50 °C。 环隙中的水(1.5 kg/s,cp = 4.18 kJ/(kg·K))以 10 °C 进入。内管直径为 25 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 = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 145 → 50 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 10 °CD = 25 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.困难
长度T145 °C??25 °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 = 4 kW/K。热流体以 145 °C 进入,冷流体以 25 °C 进入。换热器的 A = 6 m²,U = 300 W/(m²·K)。求热流体出口温度 Th,out。

Ch = Cc = 4 kW/KTh,in = 145 °CTc,in = 25 °CA = 6 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C

答案

  1. 1. ΔTlm = 61.66 K
  2. 2. ΔTlm = 47.1 K
  3. 3. A = 10.66 m²
  4. 4. A = 1.928 m²
  5. 5. L = 254 m
  6. 6. Th,out = 107.8 °C

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