某逆流套管换热器,用热空气加热冷水,热空气走管内,冷水走环隙,热空气一侧-|||-为传热阻力控制,冷流体的进、出口温度分别为35℃和50℃,热空气的进出口温度分别为-|||-110℃和80℃。求:当热空气流量加倍时,冷、热流体的出口温度各为多少度(℃)?假定-|||-管壁两侧的污垢热阻、管壁热阻和热损失可忽略不计。

步骤 1：确定传热过程中的热平衡关系
在逆流套管换热器中，热空气和冷水之间的热交换遵循能量守恒原则。热空气的热量损失等于冷水的热量吸收。由于热空气一侧为传热阻力控制，这意味着热空气的传热系数相对较低，因此热空气的流量变化将直接影响传热过程。

步骤 2：计算初始条件下的传热速率
设热空气的流量为 \( \dot{m}_h \)，冷水的流量为 \( \dot{m}_c \)，热空气的比热容为 \( c_h \)，冷水的比热容为 \( c_c \)。根据热平衡关系，有：
\[ \dot{m}_h c_h (T_{h1} - T_{h2}) = \dot{m}_c c_c (T_{c2} - T_{c1}) \]
其中，\( T_{h1} = 110℃ \)，\( T_{h2} = 80℃ \)，\( T_{c1} = 35℃ \)，\( T_{c2} = 50℃ \)。代入这些值，可以计算出初始条件下的传热速率。

步骤 3：计算热空气流量加倍后的传热速率
当热空气流量加倍时，即 \( \dot{m}_h' = 2 \dot{m}_h \)，传热速率也相应加倍。由于热空气一侧为传热阻力控制，传热系数 \( U \) 不变，因此传热速率 \( Q' = 2Q \)。根据新的传热速率，可以计算出新的冷、热流体出口温度。

步骤 4：计算新的冷、热流体出口温度
根据新的传热速率 \( Q' \)，可以重新计算冷、热流体的出口温度。由于传热速率加倍，热空气的热量损失也加倍，因此热空气的出口温度将降低，而冷水的出口温度将升高。通过热平衡关系，可以求解出新的冷、热流体出口温度。