1.简单
一台逆流换热器的传热面积为 2.5 m²，总传热系数为 1000 W/(m²·K)。热流体从 130 °C 冷却到 25 °C，冷流体从 10 °C 加热到 80 °C。求传热速率 Q̇。
A = 2.5 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 130 → 25 °CTc: 10 → 80 °C
Q̇ = kW
换热器 (LMTD)练习卷（附答案）
2.简单
在并流换热器中，热流体从 165 °C 冷却到 150 °C，冷流体从 10 °C 加热到 35 °C。求对数平均温差 ΔTlm。
Th: 165 → 150 °CTc: 10 → 35 °C
ΔTlm = K
3.中等
一台并流换热器传热 440 kW。 热流体从 130 冷却到 115 °C，冷流体从 10 加热到 85 °C。总传热系数为 300 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。
Q̇ = 440 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 130 → 115 °CTc: 10 → 85 °C
A = m²
4.中等
一台管壳式换热器（单壳程、双管程）须传递 90 kW。热流体从 120 °C 冷却到 75 °C，冷流体从 15 °C 加热到 45 °C。该布置的 LMTD 修正系数为 F = 0.85，U = 1000 W/(m²·K)。求所需的传热面积 A。
Q̇ = 90 kWF = 0.85U = 1000 W/(m²·K)Th: 120 → 75 °CTc: 15 → 45 °C
A = m²
5.困难
热油（2 kg/s，cp = 2.3 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 110 冷却到 40 °C。它加热 3 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 20 °C。已知 U = 800 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 40 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 800 W/(m²·K)
A = m²
6.困难
热油（1 kg/s，cp = 2.5 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 170 冷却到 85 °C。它加热 1.5 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 20 °C。已知 U = 1000 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。
ṁh = 1 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 170 → 85 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 20 °CU = 1000 W/(m²·K)
A = m²
答案
- 1. Q̇ = 72.68 kW
- 2. ΔTlm = 134 K
- 3. A = 22.59 m²
- 4. A = 1.575 m²
- 5. A = 10.61 m²
- 6. A = 2.412 m²
完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。