1.简单
一台逆流换热器的传热面积为 6 m²，总传热系数为 500 W/(m²·K)。热流体从 155 °C 冷却到 80 °C，冷流体从 20 °C 加热到 40 °C。求传热速率 Q̇。
A = 6 m²U = 500 W/(m²·K)Th: 155 → 80 °CTc: 20 → 40 °C
Q̇ = kW
换热器 (LMTD)练习卷（附答案）
2.简单
在换热器中，1 kg/s 的乙二醇混合液（cp = 3.6 kJ/(kg·K)）从 15 °C 加热到 55 °C。 求传热速率 Q̇。
ṁ = 1 kg/scp = 3.6 kJ/(kg·K)T: 15 → 55 °C
Q̇ = kW
3.中等
一台并流换热器传热 130 kW。 热流体从 180 冷却到 115 °C，冷流体从 15 加热到 25 °C。总传热系数为 1500 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。
Q̇ = 130 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 180 → 115 °CTc: 15 → 25 °C
A = m²
4.中等
在冷凝器中，蒸汽在管外以恒定的 130 °C 冷凝。冷却水（5 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）在管内流动，从 25 °C 加热到 40 °C。总传热系数为 3000 W/(m²·K)。求所需的传热面积 A。
Ts = 130 °Cṁ = 5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 25 → 40 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
5.困难
在逆流套管式换热器中，热油（0.5 kg/s，cp = 2.1 kJ/(kg·K)）在内管中流动，从 140 °C 冷却到 55 °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 40 mm，U = 150 W/(m²·K) 以该直径为基准。求所需的管长 L。
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 55 °Cṁc = 0.2 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 150 W/(m²·K)
L = m
6.困难
热油（1 kg/s，cp = 2.1 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 115 冷却到 60 °C。它加热 1.5 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 30 °C。已知 U = 800 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 115 → 60 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
答案
- 1. Q̇ = 253.6 kW
- 2. Q̇ = 144 kW
- 3. A = 0.7004 m²
- 4. A = 1.074 m²
- 5. L = 211.5 m
- 6. A = 3.146 m²
完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。