(10分)在一列管式换热器中用机油和原油换热。原油在管外流动,进口温度为120℃,出口温度上升到160℃;机油在管内流动,进口温度为245℃,出口温度下降到175℃。(1)试分别计算并流和逆流时的平均温度差。(2)若已知机油质量流量ms1=0.5kg/s,其比热Cp1=3kJ/kg.K,并流和逆流时的K均等于l00W/m2.K;求单位时间内传过相同热量分别所需的传热面积。

步骤 1：计算并流时的平均温度差
在并流操作中，热流体和冷流体的温度变化方向相同。因此，我们可以使用以下公式计算平均温度差：
\[ (\Delta t_m)_{并流} = \frac{\Delta t_1 - \Delta t_2}{\ln \frac{\Delta t_1}{\Delta t_2}} \]
其中，\(\Delta t_1\) 和 \(\Delta t_2\) 分别是热流体和冷流体在进出口的温差。
步骤 2：计算逆流时的平均温度差
在逆流操作中，热流体和冷流体的温度变化方向相反。因此，我们可以使用以下公式计算平均温度差：
\[ (\Delta t_m)_{逆流} = \frac{\Delta t_1 - \Delta t_2}{\ln \frac{\Delta t_1}{\Delta t_2}} \]
步骤 3：计算传热面积
根据传热方程 \(Q = K A \Delta t_m\)，我们可以计算所需的传热面积。其中，\(Q\) 是传热量，\(K\) 是传热系数，\(A\) 是传热面积，\(\Delta t_m\) 是平均温度差。