[问答题，简答题] 在一套管换热器中，若两流体的进、出口温度不变，应选择并流换热还是逆流换热？为什么？

考查要点：本题主要考查学生对套管换热器中流体流动方式对传热效果影响的理解，特别是并流与逆流对数平均温差（LMTD）的差异。

解题核心思路：

1. 对数平均温差（LMTD）是衡量换热器传热能力的关键参数，其大小直接影响所需换热面积。
2. 流动方式（并流或逆流）决定了冷、热流体在换热器中的温差分布，从而影响LMTD的大小。
3. 逆流通过保持较大的平均温差，能够更高效地利用热量，减少换热面积。

破题关键点：

• 并流时，温差从进口到出口逐渐减小，导致LMTD较小；
• 逆流时，温差变化幅度较小，LMTD更大，因此更节省换热面积。

在套管换热器中，冷、热流体的流动方式直接影响传热效果：

1. 并流换热：

   • 热流体和冷流体流动方向相同。
   • 热流体温度逐渐降低，冷流体温度逐渐升高，导致进口处温差最大，出口处温差最小。
   • LMTD公式为：
     $\Delta T_{\text{lm}} = \frac{\Delta T_1 - \Delta T_2}{\ln \frac{\Delta T_1}{\Delta T_2}}$
     其中，$\Delta T_1$（进口温差）远大于$\Delta T_2$（出口温差），导致LMTD较小。

2. 逆流换热：

   • 热流体和冷流体流动方向相反。
   • 热流体高温段与冷流体低温段接触，低温段与冷流体高温段接触，温差变化幅度较小。
   • LMTD公式中，$\Delta T_1$和$\Delta T_2$的比值更接近，$\ln \frac{\Delta T_1}{\Delta T_2}$更小，因此LMTD更大。

结论：
在进、出口温度固定时，逆流换热的LMTD更大，可减少所需换热面积，因此应选择逆流。