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T115 °C45 °C30 °C15 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中,热流体从 115 冷却到 45 °C,冷流体从 15 加热到 30 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 115 → 45 °CTc: 15 → 30 °C
ΔTlm = K
2.简单
长度T85 °C60 °C50 °C15 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中,热流体从 85 冷却到 60 °C,冷流体从 15 加热到 50 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 85 → 60 °CTc: 15 → 50 °C
ΔTlm = K
3.中等
长度T135 °C115 °C20 °C85 °CΔT₁ΔT₂并流

一台并流换热器传热 470 kW。 热流体从 135 冷却到 115 °C,冷流体从 20 加热到 85 °C。总传热系数为 1000 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 470 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 135 → 115 °CTc: 20 → 85 °C
A = m²
4.中等
长度T165 °C130 °C30 °C20 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传热 410 kW。 热流体从 165 冷却到 130 °C,冷流体从 20 加热到 30 °C。总传热系数为 1500 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 410 kWU = 1500 W/(m²·K)Th: 165 → 130 °CTc: 20 → 30 °C
A = m²
5.困难
长度T110 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂冷凝蒸汽

在一台传热面积为 6 m²、U = 1000 W/(m²·K) 的冷凝器中,蒸汽在管外以恒定的 110 °C 冷凝。冷却水(0.5 kg/s,cp = 4.18 kJ/(kg·K))以 30 °C 进入管内。求水的出口温度 Tc,out。

Ts = 110 °CA = 6 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 0.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.困难
长度T105 °C20 °C?ΔT₁ΔT₂冷凝蒸汽

在一台传热面积为 8 m²、U = 1000 W/(m²·K) 的冷凝器中,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))以 20 °C 进入管内。求水的出口温度 Tc,out。

Ts = 105 °CA = 8 m²U = 1000 W/(m²·K)ṁ = 1.5 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °C
Tc,out = °C

答案

  1. 1. ΔTlm = 52.81 K
  2. 2. ΔTlm = 39.79 K
  3. 3. A = 7.43 m²
  4. 4. A = 2.239 m²
  5. 5. Tc,out = 105.5 °C
  6. 6. Tc,out = 81.27 °C

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