对在蒸汽 - 空气间壁换热过程中,为强化传热,下列方案 中()在工程上是可行的A. 提高空气流速;B. 提高蒸汽流速;C. 采用过热蒸汽以提高蒸汽温度;D. 在蒸汽一侧管壁上加装翅片,增加冷凝面积并及时导走冷凝液;

考查要点：本题主要考查间壁换热过程中的传热强化原理，需结合工程实际判断可行方案。

解题核心思路：

1. 传热方程：总传热系数 $U$ 是关键，需分析各选项对蒸汽侧和空气侧换热系数的影响。
2. 工程可行性：需考虑流速、结构、成本等因素，判断措施是否实际可行。
3. 强化传热方向：优先增强换热系数较低的一侧（通常为空气侧）。

破题关键点：

• 蒸汽侧换热特点：蒸汽冷凝换热系数较高，进一步提高空间有限。
• 空气侧换热特点：气体对流换热系数对流速敏感，提高流速能显著增强传热。
• 工程限制：加翅片、改变蒸汽状态可能带来成本或运行问题。

选项分析

A. 提高空气流速

• 分析：空气流速增加会显著提高空气侧的对流换热系数 $h_{\text{air}}$，从而提升总传热系数 $U$。
• 可行性：工程上可通过调整风机转速或管道设计实现，成本低且效果明显。

B. 提高蒸汽流速

• 分析：蒸汽流速提高可能影响冷凝液排出，导致液膜不稳定，对蒸汽侧换热系数 $h_{\text{steam}}$ 提升有限。
• 可行性：蒸汽侧换热系数已较高，调整流速对整体传热贡献小，且可能引发积液问题。

C. 采用过热蒸汽

• 分析：过热蒸汽温度升高可能增加蒸汽侧温差，但蒸汽冷凝温度由压力决定，实际传热效果不明显。
• 可行性：需额外设备支持，且可能增加腐蚀风险，工程成本高。

D. 蒸汽侧加翅片

• 分析：蒸汽侧加翅片会增加冷凝面积，但蒸汽流动受限，易积液；翅片结构复杂，成本高。
• 可行性：工程实施难度大，且效果不如优化空气侧。