1.简单
一台逆流换热器的传热面积为 0.5 m²，总传热系数为 1000 W/(m²·K)。热流体从 80 °C 冷却到 60 °C，冷流体从 30 °C 加热到 60 °C。求传热速率 Q̇。
A = 0.5 m²U = 1000 W/(m²·K)Th: 80 → 60 °CTc: 30 → 60 °C
Q̇ = kW
换热器 (LMTD)练习卷（附答案）
2.简单
一台逆流换热器的传热面积为 6 m²，总传热系数为 200 W/(m²·K)。热流体从 150 °C 冷却到 90 °C，冷流体从 30 °C 加热到 65 °C。求传热速率 Q̇。
A = 6 m²U = 200 W/(m²·K)Th: 150 → 90 °CTc: 30 → 65 °C
Q̇ = kW
3.中等
一台逆流换热器传递 40 kW。 其传热面积为 3 m²。热流体从 165 °C 冷却到 85 °C，冷流体从 30 °C 加热到 70 °C。求总传热系数 U。
Q̇ = 40 kWA = 3 m²Th: 165 → 85 °CTc: 30 → 70 °C
U = W/(m²·K)
4.中等
一台并流换热器传热 90 kW。 热流体从 165 冷却到 80 °C，冷流体从 25 加热到 65 °C。总传热系数为 1000 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。
Q̇ = 90 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 165 → 80 °CTc: 25 → 65 °C
A = m²
5.困难
在一台逆流换热器中，两股流体的热容量流率相同，ṁ·cp = 1 kW/K。热流体以 180 °C 进入，冷流体以 25 °C 进入。换热器的 A = 0.5 m²，U = 800 W/(m²·K)。求热流体出口温度 Th,out。
Ch = Cc = 1 kW/KTh,in = 180 °CTc,in = 25 °CA = 0.5 m²U = 800 W/(m²·K)
Th,out = °C
6.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 50 °C。 环隙中的水（1.5 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）以 20 °C 进入。内管直径为 40 mm，U = 500 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 → 50 °Cṁc = 1.5 kg/sTc,in = 20 °CD = 40 mmU = 500 W/(m²·K)
L = m
答案
- 1. Q̇ = 12.33 kW
- 2. Q̇ = 86.13 kW
- 3. U = 182.2 W/(m²·K)
- 4. A = 1.608 m²
- 5. Th,out = 135.7 °C
- 6. L = 25.13 m
完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。