999、用120℃的饱和蒸汽加热原油,换热后蒸汽冷凝成同温度的冷凝水,此时两流体的平均温度差之间的关系为[△tm并流[ ][△tm]逆流。

这道题考查的是换热器中平均温度差（$\Delta t_m$）的计算，特别是涉及相变流体时的特殊情况。 ### 1. 题目分析 * **热流体**：120℃的饱和蒸汽。关键信息是“饱和蒸汽”且“冷凝成同温度的冷凝水”。这意味着热流体在换热过程中发生相变（冷凝），其温度保持不变，始终为 $T = 120^\circ\text{C}$。 * **冷流体**：原油。原油被加热，温度从进口温度 $t_1$ 升高到出口温度 $t_2$。 * **流动方式**：并流和逆流。 * **问题核心**：比较并流和逆流两种情况下的对数平均温度差 $\Delta t_m$。 ### 2. 理论推导 对数平均温度差 $\Delta t_m$ 的通用计算公式为： $$ \Delta t_m = \frac{\Delta t_1 - \Delta t_2}{\ln(\frac{\Delta t_1}{\Delta t_2})} $$ 其中 $\Delta t_1$ 和 $\Delta t_2$ 分别是换热器两端的温差。 #### 情况一：并流 (Parallel Flow) * 热流体入口温度 $T_{in} = 120^\circ\text{C}$，出口温度 $T_{out} = 120^\circ\text{C}$。 * 冷流体入口温度 $t_{in} = t_1$，出口温度 $t_{out} = t_2$。 * 一端温差 $\Delta t_1 = T_{in} - t_{in} = 120 - t_1$ * 另一端温差 $\Delta t_2 = T_{out} - t_{out} = 120 - t_2$ #### 情况二：逆流 (Counter Current Flow) * 热流体入口温度 $T_{in} = 120^\circ\text{C}$，出口温度 $T_{out} = 120^\circ\text{C}$。 * 冷流体入口温度 $t_{in} = t_1$，出口温度 $t_{out} = t_2$。（注意：在逆流中，冷流体的流向与热流体相反，但温度变化范围依然是从 $t_1$ 到 $t_2$） * 一端温差（热入口对冷出口）：$\Delta t_1' = T_{in} - t_{out} = 120 - t_2$ * 另一端温差（热出口对冷入口）：$\Delta t_2' = T_{out} - t_{in} = 120 - t_1$ ### 3. 对比分析 观察上述两种情况的温差端值： * **并流**的两个端部温差为：$(120 - t_1)$ 和 $(120 - t_2)$ * **逆流**的两个端部温差为：$(120 - t_2)$ 和 $(120 - t_1)$ 可以看出，**并流和逆流的两个端部温差数值是完全相同的**，只是位置互换而已。由于对数平均温度差的计算公式只取决于这两个端部温差的数值大小，而与它们所处的位置（左端或右端）无关，因此计算出的 $\Delta t_m$ 必然相等。 ### 4. 结论总结 当换热器中有一侧流体发生相变（如饱和蒸汽冷凝或液体沸腾）时，该侧流体温度保持恒定。在这种情况下，无论另一侧流体是并流还是逆流，换热器两端的温差组合都是相同的，因此**对数平均温度差相等**。 故正确答案为：**C. 等于**