有一列管换热器，管束由 240 根管径为 Φ 25mmx2mm的不锈钢管组成，管长 2.5m 。将管程的空气由 15℃加热到 80℃,空气流量为 10000 kg/h。用110℃的饱和水蒸气在壳程作为加热介质，水蒸气的冷凝传热膜系数为10 kW/(㎡·K)。管壁及两侧污垢热阻可忽略，热损失可忽略。已知管内空气的普朗特数 Pr 为 0.7, 雷诺数 Re 为 2×104 , 空气导热系数为0.03 W(m·K),比热容为1 kJ/(kg·K)。试求：（1)空气在管内的对流传热系数； （2)换热器的总传热系数（以管外表面积为基准）； （3)通过计算说明换热器能否满足要求。

步骤 1：计算空气在管内的对流传热系数
空气在管内的对流传热系数 \(h_i\) 可以通过努塞尔数 \(Nu\) 来计算，努塞尔数 \(Nu\) 与雷诺数 \(Re\) 和普朗特数 \(Pr\) 有关。对于管内流动，努塞尔数 \(Nu\) 可以通过以下经验公式计算：
\[Nu = 0.023Re^{0.8}Pr^{1/3}\]
其中，\(Re = 2 \times 10^4\)，\(Pr = 0.7\)。代入公式计算 \(Nu\)，然后利用 \(Nu = h_i \cdot D / k\) 计算 \(h_i\)，其中 \(D\) 为管内径，\(k\) 为空气导热系数。
步骤 2：计算换热器的总传热系数
换热器的总传热系数 \(U\) 可以通过以下公式计算：
\[1/U = 1/h_i + 1/h_o + R_{th}\]
其中，\(h_i\) 为管内对流传热系数，\(h_o\) 为管外对流传热系数，\(R_{th}\) 为热阻。题目中给出 \(h_o = 10 kW/(m^2·K)\)，且 \(R_{th}\) 可忽略，因此 \(U\) 可以直接计算。
步骤 3：计算换热器能否满足要求
根据换热器的总传热系数 \(U\) 和换热面积 \(A\)，可以计算出换热器的换热量 \(Q\)，然后与实际需求的换热量进行比较。实际需求的换热量可以通过以下公式计算：
\[Q = mC_p(T_2 - T_1)\]
其中，\(m\) 为空气流量，\(C_p\) 为空气比热容，\(T_2\) 和 \(T_1\) 分别为出口和入口温度。