在列管式换热器中,用饱和蒸气加热空气,总传热系数K接近______流体的对流给热系数。

考查要点：本题主要考查列管式换热器中总传热系数的决定因素，以及不同流体对流给热系数的比较。

解题核心思路：
在列管式换热器中，总传热系数$K$的大小由各传热环节的阻力总和决定。关键点在于比较两侧流体的对流给热系数：若一侧流体的对流给热系数远小于另一侧，则总传热系数$K$接近该侧的对流给热系数。

破题关键：

• 饱和蒸汽的对流给热系数较高（尤其在凝结过程中），而空气的对流给热系数较低（气体导热性弱）。
• 总传热系数$K$的倒数等于各传热环节阻力之和，因此阻力最大的环节（即对流系数最小的流体）主导总传热系数。

在列管式换热器中，总传热系数$K$的计算公式为：
$\frac{1}{K} = \frac{1}{\alpha_{\text{内}}} + \frac{r_{\text{内}}}{k_{\text{管}}} + \frac{1}{\alpha_{\text{外}}}$
其中：

• $\alpha_{\text{内}}$和$\alpha_{\text{外}}$分别为管内、管外流体的对流给热系数；
• $\frac{r_{\text{内}}}{k_{\text{管}}}$为管壁的导热热阻。

关键分析：

1. 蒸汽与空气的对流特性：

   • 饱和蒸汽在管间凝结时，对流给热系数$\alpha_{\text{蒸汽}}$较大（因凝结释放潜热）。
   • 空气在管内流动时，对流给热系数$\alpha_{\text{空气}}$较小（气体导热系数低，且流速通常不高）。

2. 总传热系数的决定因素：

   • 若$\alpha_{\text{空气}} \ll \alpha_{\text{蒸汽}}$，则$\frac{1}{\alpha_{\text{空气}}}$远大于其他项，总传热系数$K$近似等于$\alpha_{\text{空气}}$。

结论：总传热系数$K$接近空气的对流给热系数。