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。

新练习卷在线练习，附提示

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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
长度T120 °C75 °C?10 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油（1.5 kg/s，cp = 2.3 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 120 °C 冷却到 75 °C。它加热 3 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 10 °C。没有热量散失到环境中。求水的出口温度 Tc,out。

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 75 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °C
Tc,out = °C
2.简单
长度T90 °C50 °C40 °C15 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中，热流体从 90 冷却到 50 °C，冷流体从 15 加热到 40 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 90 → 50 °CTc: 15 → 40 °C
ΔTlm = K
3.中等
长度T130 °C105 °C100 °C15 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传热 50 kW。 热流体从 130 冷却到 105 °C，冷流体从 15 加热到 100 °C。总传热系数为 200 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 50 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 130 → 105 °CTc: 15 → 100 °C
A = m²
4.中等
长度T110 °C65 °C30 °C60 °CΔT₁ΔT₂并流

一台并流换热器传热 290 kW。 热流体从 110 冷却到 65 °C，冷流体从 30 加热到 60 °C。总传热系数为 300 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 290 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 110 → 65 °CTc: 30 → 60 °C
A = m²
5.困难
长度T110 °C30 °C?ΔT₁ΔT₂冷凝蒸汽

在一台传热面积为 4 m²、U = 2000 W/(m²·K) 的冷凝器中，蒸汽在管外以恒定的 110 °C 冷凝。冷却水（2 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 = 4 m²U = 2000 W/(m²·K)ṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °C
Tc,out = °C
6.困难
长度T180 °C135 °C38.46 °C25 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油（1.5 kg/s，cp = 2.5 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 180 冷却到 135 °C。它加热 3 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 25 °C。已知 U = 1500 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 180 → 135 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²

答案

  1. 1. Tc,out = 22.38 °C
  2. 2. ΔTlm = 42.06 K
  3. 3. A = 4.578 m²
  4. 4. A = 35.74 m²
  5. 5. Tc,out = 79.27 °C
  6. 6. A = 0.8992 m²

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