单选题
某换热器中冷热流体的进出口温度分别为 T1=400K,T2=300K,t1=200K,t2=230K,逆流时,△tm=K。
A
170
B
100
C
200
D
132
答案解析
正确答案:D
解析:
这是一道关于换热器对数平均温差(LMTD, Logarithmic Mean Temperature Difference)计算的典型题目。以下是详细的解析过程:
### 1. 明确已知条件
* **热流体温度**:
* 进口温度 $T_1 = 400 \, \text{K}$
* 出口温度 $T_2 = 300 \, \text{K}$
* **冷流体温度**:
* 进口温度 $t_1 = 200 \, \text{K}$
* 出口温度 $t_2 = 230 \, \text{K}$
* **流动方式**:逆流(Counter-current flow)
### 2. 确定逆流时的端部温差
在逆流换热器中,热流体和冷流体的流动方向相反。我们需要计算换热器两端的温差 $\Delta t_1$ 和 $\Delta t_2$。
* **一端(热流体进口与冷流体出口)**:
$$ \Delta t_1 = T_1 - t_2 = 400 \, \text{K} - 230 \, \text{K} = 170 \, \text{K} $$
* **另一端(热流体出口与冷流体进口)**:
$$ \Delta t_2 = T_2 - t_1 = 300 \, \text{K} - 200 \, \text{K} = 100 \, \text{K} $$
> **注意**:$\Delta t_1$ 和 $\Delta t_2$ 分别代表换热器两端的较大温差和较小温差,顺序不影响最终计算结果,只要对应正确即可。
### 3. 计算对数平均温差 ($\Delta t_m$)
对数平均温差的计算公式为:
$$ \Delta t_m = \frac{\Delta t_1 - \Delta t_2}{\ln(\frac{\Delta t_1}{\Delta t_2})} $$
将数值代入公式:
$$ \Delta t_m = \frac{170 - 100}{\ln(\frac{170}{100})} $$
$$ \Delta t_m = \frac{70}{\ln(1.7)} $$
计算自然对数 $\ln(1.7) \approx 0.5306$:
$$ \Delta t_m \approx \frac{70}{0.5306} \approx 131.92 \, \text{K} $$
### 4. 结论
计算结果约为 $131.92 \, \text{K}$,四舍五入后最接近选项中的 **132**。
因此,正确答案是 **D**。
相关知识点:
逆流算温差,结果是132
题目纠错
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