1.简单
在换热器中，0.2 kg/s 的乙醇（cp = 2.44 kJ/(kg·K)）从 25 °C 加热到 80 °C。 求传热速率 Q̇。
ṁ = 0.2 kg/scp = 2.44 kJ/(kg·K)T: 25 → 80 °C
Q̇ = kW
换热器 (LMTD)练习卷（附答案）
2.简单
在逆流换热器中，热流体从 120 冷却到 100 °C，冷流体从 15 加热到 60 °C。求对数平均温差 ΔTlm。
Th: 120 → 100 °CTc: 15 → 60 °C
ΔTlm = K
3.中等
在冷凝器中，蒸汽在管外以恒定的 130 °C 冷凝。冷却水（2 kg/s，cp = 4.18 kJ/(kg·K)）在管内流动，从 10 °C 加热到 95 °C。总传热系数为 3000 W/(m²·K)。求所需的传热面积 A。
Ts = 130 °Cṁ = 2 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc: 10 → 95 °CU = 3000 W/(m²·K)
A = m²
4.中等
一台逆流换热器传热 420 kW。 热流体从 120 冷却到 70 °C，冷流体从 25 加热到 65 °C。总传热系数为 500 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。
Q̇ = 420 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 120 → 70 °CTc: 25 → 65 °C
A = m²
5.困难
热油（0.5 kg/s，cp = 2.1 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 140 冷却到 80 °C。它加热 0.5 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 10 °C。已知 U = 200 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 140 → 80 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.困难
热油（0.5 kg/s，cp = 2.3 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 125 冷却到 40 °C。它加热 2 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 15 °C。已知 U = 1500 W/(m²·K)，求所需传热面积 A。
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 125 → 40 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
答案
- 1. Q̇ = 26.84 kW
- 2. ΔTlm = 71.78 K
- 3. A = 3.434 m²
- 4. A = 16.86 m²
- 5. A = 3.748 m²
- 6. A = 1.217 m²
完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。