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。

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姓名: ____________________   日期: ____________

1.简单
长度T105 °C45 °C80 °C30 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中,热流体从 105 冷却到 45 °C,冷流体从 30 加热到 80 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 105 → 45 °CTc: 30 → 80 °C
ΔTlm = K
2.简单
长度T145 °C115 °C85 °C25 °CΔT₁ΔT₂逆流

在逆流换热器中,热流体从 145 冷却到 115 °C,冷流体从 25 加热到 85 °C。求对数平均温差 ΔTlm。

Th: 145 → 115 °CTc: 25 → 85 °C
ΔTlm = K
3.中等
长度T180 °C40 °C25 °C35 °CΔT₁ΔT₂并流

一台并流换热器传递 140 kW。 其传热面积为 12 m²。热流体从 180 °C 冷却到 40 °C,冷流体从 25 °C 加热到 35 °C。求总传热系数 U。

Q̇ = 140 kWA = 12 m²Th: 180 → 40 °CTc: 25 → 35 °C
U = W/(m²·K)
4.中等
长度T155 °C140 °C75 °C25 °CΔT₁ΔT₂逆流

一台逆流换热器传热 50 kW。 热流体从 155 冷却到 140 °C,冷流体从 25 加热到 75 °C。总传热系数为 300 W/(m²·K)。求所需传热面积 A。

Q̇ = 50 kWU = 300 W/(m²·K)Th: 155 → 140 °CTc: 25 → 75 °C
A = m²
5.困难
长度T120 °C65 °C40.26 °C10 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油(1.5 kg/s,cp = 2.3 kJ/(kg·K))在逆流换热器中从 120 冷却到 65 °C。它加热 1.5 kg/s 的水(cp = 4.18 kJ/(kg·K)),水的入口温度为 10 °C。已知 U = 500 W/(m²·K),求所需传热面积 A。

ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 120 → 65 °Cṁc = 1.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 10 °CU = 500 W/(m²·K)
A = m²
6.困难
长度T175 °C150 °C44.95 °C30 °CΔT₁ΔT₂逆流

热油(2 kg/s,cp = 2.5 kJ/(kg·K))在逆流换热器中从 175 冷却到 150 °C。它加热 2 kg/s 的水(cp = 4.18 kJ/(kg·K)),水的入口温度为 30 °C。已知 U = 200 W/(m²·K),求所需传热面积 A。

ṁh = 2 kg/scp,h = 2.5 kJ/(kg·K)Th: 175 → 150 °Cṁc = 2 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²

答案

  1. 1. ΔTlm = 19.58 K
  2. 2. ΔTlm = 73.99 K
  3. 3. U = 267.1 W/(m²·K)
  4. 4. A = 1.728 m²
  5. 5. A = 5.698 m²
  6. 6. A = 5.002 m²

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