题目
质流量 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_208866558aabf06cb8ed35bc60c724bc.jpg.1kg/s, _(p)=2.1kJ/(kgcdot k) _(1)=(350)^circ C 的油把相同质流量的水从 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_f513d6f0b841a0e7ab476951c9427888.jpg.1kg/s, _(p)=2.1kJ/(kgcdot k) _(1)=(350)^circ C 加热到 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_28a290e3736c145361a8ef69e5ffe398.jpg.1kg/s, _(p)=2.1kJ/(kgcdot k) _(1)=(350)^circ C ( 高压液态水 ) ，今有两个套管换热器 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_ec10276aa31b97bb0957615113942bf0.jpg.1kg/s, _(p)=2.1kJ/(kgcdot k) _(1)=(350)^circ Chttps:/img.zuoyebang.cc/zyb_bcb482200971f87cae53de4d49d6cf15.jpg.1kg/s, _(p)=2.1kJ/(kgcdot k) _(1)=(350)^circ C问选哪一个并应用何种流动方式才能满足加热要求
质流量 
的油把相同质流量的水从 
加热到 
( 高压液态水 ) ，今有两个套管换热器 
问选哪一个并应用何种流动方式才能满足加热要求
题目解答
答案
步骤
：计算油和水的温度差
油的进口温度为
，水的进口温度为 
，水的出口温度为 
。因此，油和水的温度差分别为：
步骤
：计算油和水的传热量
油和水的质流量均为
，因此它们的传热量分别为：
因此，最终的答案为：选用换热器
，采用对流换热的方式，传热量为
。
解析
步骤 1：计算油和水的温度差
油的进口温度为 ${t}_{1}={350}^{\circ }C$，水的进口温度为 ${t}_{2}={100}^{\circ }C$，水的出口温度为 ${t}_{2}'={200}^{\circ }C$。因此，油和水的温度差分别为：
$\Delta {t}_{1}={t}_{1}-{t}_{2}'={350}^{\circ }C-{200}^{\circ }C={150}^{\circ }C$
$\Delta {t}_{2}={t}_{2}'-{t}_{2}={200}^{\circ }C-{100}^{\circ }C={100}^{\circ }C$
步骤 2：计算油和水的传热量
油和水的质流量均为 0.1kg/s，因此它们的传热量分别为：
${Q}_{1}=0.1\cdot 2.1\cdot {10}^{3}\cdot \Delta {t}_{1}=0.1\cdot 2.1\cdot {10}^{3}\cdot 150=31500W$
${Q}_{2}=0.1\cdot 4.18\cdot {10}^{3}\cdot \Delta {t}_{2}=0.1\cdot 4.18\cdot {10}^{3}\cdot 100=41800W$
步骤 3：计算换热器的传热速率
对于换热器(1)，传热速率 $U_{1}=k_{1}\cdot A_{1}=500\cdot 0.8=400W/{m}^{2}\cdot k$
对于换热器(2)，传热速率 $U_{2}=k_{2}\cdot A_{2}=400\cdot 1.2=480W/{m}^{2}\cdot k$
步骤 4：比较传热速率与传热量
对于换热器(1)，传热速率 $U_{1}=400W/{m}^{2}\cdot k$，传热量 ${Q}_{1}=31500W$，传热量小于传热速率，满足要求。
对于换热器(2)，传热速率 $U_{2}=480W/{m}^{2}\cdot k$，传热量 ${Q}_{2}=41800W$，传热量小于传热速率，满足要求。
步骤 5：选择换热器
由于换热器(2)的传热速率大于换热器(1)，因此选择换热器(2)。
步骤 6：确定流动方式
由于油和水的温度差较大，因此采用逆流方式，以提高传热效率。
油的进口温度为 ${t}_{1}={350}^{\circ }C$，水的进口温度为 ${t}_{2}={100}^{\circ }C$，水的出口温度为 ${t}_{2}'={200}^{\circ }C$。因此，油和水的温度差分别为：
$\Delta {t}_{1}={t}_{1}-{t}_{2}'={350}^{\circ }C-{200}^{\circ }C={150}^{\circ }C$
$\Delta {t}_{2}={t}_{2}'-{t}_{2}={200}^{\circ }C-{100}^{\circ }C={100}^{\circ }C$
步骤 2：计算油和水的传热量
油和水的质流量均为 0.1kg/s，因此它们的传热量分别为：
${Q}_{1}=0.1\cdot 2.1\cdot {10}^{3}\cdot \Delta {t}_{1}=0.1\cdot 2.1\cdot {10}^{3}\cdot 150=31500W$
${Q}_{2}=0.1\cdot 4.18\cdot {10}^{3}\cdot \Delta {t}_{2}=0.1\cdot 4.18\cdot {10}^{3}\cdot 100=41800W$
步骤 3：计算换热器的传热速率
对于换热器(1)，传热速率 $U_{1}=k_{1}\cdot A_{1}=500\cdot 0.8=400W/{m}^{2}\cdot k$
对于换热器(2)，传热速率 $U_{2}=k_{2}\cdot A_{2}=400\cdot 1.2=480W/{m}^{2}\cdot k$
步骤 4：比较传热速率与传热量
对于换热器(1)，传热速率 $U_{1}=400W/{m}^{2}\cdot k$，传热量 ${Q}_{1}=31500W$，传热量小于传热速率，满足要求。
对于换热器(2)，传热速率 $U_{2}=480W/{m}^{2}\cdot k$，传热量 ${Q}_{2}=41800W$，传热量小于传热速率，满足要求。
步骤 5：选择换热器
由于换热器(2)的传热速率大于换热器(1)，因此选择换热器(2)。
步骤 6：确定流动方式
由于油和水的温度差较大，因此采用逆流方式，以提高传热效率。