1.简单
热油（0.5 kg/s，cp = 2.3 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 110 °C 冷却到 75 °C。它加热 1 kg/s 的水（cp = 4.18 kJ/(kg·K)），水的入口温度为 25 °C。没有热量散失到环境中。求水的出口温度 Tc,out。
ṁh = 0.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 110 → 75 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
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 300 W/(m²·K)。热流体从 160 °C 冷却到 140 °C，冷流体从 30 °C 加热到 45 °C。求传热速率 Q̇。
A = 6 m²U = 300 W/(m²·K)Th: 160 → 140 °CTc: 30 → 45 °C
Q̇ = kW
3.中等
一台并流换热器传递 240 kW。 其传热面积为 4 m²。热流体从 105 °C 冷却到 85 °C，冷流体从 25 °C 加热到 35 °C。求总传热系数 U。
Q̇ = 240 kWA = 4 m²Th: 105 → 85 °CTc: 25 → 35 °C
U = W/(m²·K)
4.中等
一台逆流换热器传热 160 kW。 热流体从 115 冷却到 85 °C，冷流体从 20 加热到 80 °C。总传热系数为 500 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。
Q̇ = 160 kWU = 500 W/(m²·K)Th: 115 → 85 °CTc: 20 → 80 °C
A = m²
5.困难
热油（0.5 kg/s，cp = 2.5 kJ/(kg·K)）在逆流换热器中从 180 冷却到 35 °C。它加热 3 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 = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 180 → 35 °Cṁc = 3 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 1500 W/(m²·K)
A = m²
6.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 = 2 kW/K。热流体以 110 °C 进入，冷流体以 20 °C 进入。换热器的 A = 3 m²，U = 500 W/(m²·K)。求热流体出口温度 Th,out。
Ch = Cc = 2 kW/KTh,in = 110 °CTc,in = 20 °CA = 3 m²U = 500 W/(m²·K)
Th,out = °C
答案
- 1. Tc,out = 34.63 °C
- 2. Q̇ = 202.5 kW
- 3. U = 940 W/(m²·K)
- 4. A = 6.603 m²
- 5. A = 1.868 m²
- 6. Th,out = 71.43 °C
完整分步解答：请在 examproblems.com 上练习本主题。