对管内层流强制对流换热,试定性给出沿管轴线方向局部表面传热随x的变化曲线。并说明在传热温差一定的情况下,为何平均表面传热系数hm总是高于局部表面传热系数

步骤 1：理解入口效应
在管内层流强制对流换热中，入口段的热边界层较薄，因此换热较强，局部表面传热系数较高。随着流体沿管轴线方向流动，热边界层逐渐增厚，局部表面传热系数逐渐降低。

步骤 2：分析充分发展段
当换热达到充分发展段时，温度边界层汇合于管子中心线，局部表面传热系数 \( h \) 将保持不变。此时，局部表面传热系数 \( h \) 不再随 \( x \) 变化。

步骤 3：比较局部表面传热系数和平均表面传热系数
在传热温差一定的情况下，平均表面传热系数 \( h_m \) 是整个管长上的平均值。由于入口段的局部表面传热系数较高，而充分发展段的局部表面传热系数较低，因此平均表面传热系数 \( h_m \) 总是高于局部表面传热系数 \( h \)。