对一台正在工作的列管式换热器,已知α1=116W/(m2·K) ,α2=11600 W/(m2·K), 要提高传热系数K,最简单有效的途径是( )。A. 设法增大α1 ;B. 设法增大α2 ;C. 同时增大α1和α2 ;D. 不确定。

考查要点：本题主要考查列管式换热器中传热系数K的影响因素及优化途径，需理解传热系数的决定因素及热阻分配的关系。

解题核心思路：
传热系数K的倒数等于各热阻之和，即 $\frac{1}{K} = \frac{1}{\alpha_1} + \frac{1}{\alpha_2} + \text{其他热阻}$。当两侧对流传热系数差异显著时，总热阻主要由较小的α对应的热阻主导。因此，提高较小侧的α值是提升K的最有效途径。

破题关键点：

• 比较α₁和α₂的大小，确定总热阻的主要来源。
• 明确热阻与α成反比，较小的α对应较大的热阻，优化该侧的α能显著降低总热阻。

步骤1：分析热阻分配

已知 $\alpha_1 = 116 \, \text{W/(m}^2\text{·K)}$，$\alpha_2 = 11600 \, \text{W/(m}^2\text{·K)}$，计算两侧热阻：

• $\frac{1}{\alpha_1} \approx 0.00862 \, \text{m}^2\text{·K/W}$
• $\frac{1}{\alpha_2} \approx 0.000086 \, \text{m}^2\text{·K/W}$

可见，总热阻主要由$\frac{1}{\alpha_1}$决定，占比约99%。

步骤2：优化方向判断

若增大$\alpha_1$（如翻倍至232），则 $\frac{1}{\alpha_1}$ 减半，总热阻显著降低；而增大$\alpha_2$（如翻倍至23200）时，$\frac{1}{\alpha_2}$ 减少有限，对总热阻影响微弱。因此，优先提高较小的α₁能有效提升K。