某一套管换热器在管间用饱和水蒸气加热管内空气,设饱和水蒸气温度为100°C,空气进口温度为20°C,出口温度为80°C,问此套管换热器内管壁温度()。A. 接近空气平均温度B. 接近饱和水蒸气和空气的平均温度C. 接近饱和水蒸气温度D. 不好说

考查要点：本题主要考查传热学中换热器管壁温度的判断，需理解不同流体侧的对流传热系数差异对管壁温度的影响。

解题核心思路：
在套管换热器中，管壁温度由两侧流体的对流传热系数和流体温度共同决定。对流传热系数较大的一侧，其流体温度对管壁温度的影响更显著，管壁温度会更接近该侧流体的温度。

破题关键点：

1. 饱和水蒸气的对流传热系数（尤其在凝结时）远大于空气的对流传热系数。
2. 管壁温度更接近对流传热系数大的一侧流体温度。

在套管换热器中，蒸汽在管间流动并加热管内空气。蒸汽温度为$100^\circ \text{C}$，空气进口温度为$20^\circ \text{C}$，出口温度为$80^\circ \text{C}$。分析如下：

1. 蒸汽侧的传热特点：
   饱和水蒸气在管间凝结时，对流传热系数$\alpha_{\text{steam}}$极大，且蒸汽温度保持$100^\circ \text{C}$不变（相变过程）。因此，管壁温度$T_w$与蒸汽温度$T_{\text{steam}}$的温差极小，即$T_w \approx T_{\text{steam}} = 100^\circ \text{C}$。

2. 空气侧的传热特点：
   空气在管内流动，对流传热系数$\alpha_{\text{air}}$较小，且空气温度从$20^\circ \text{C}$升至$80^\circ \text{C}$。由于$\alpha_{\text{air}} < \alpha_{\text{steam}}$，管壁温度与空气出口温度$T_{\text{air,out}}$的温差较大，即$T_w - T_{\text{air,out}} \approx 20^\circ \text{C}$。

3. 综合判断：
   由于蒸汽侧的$\alpha_{\text{steam}} \gg \alpha_{\text{air}}$，管壁温度主要受蒸汽侧控制，接近饱和水蒸气温度。