在一套管换热器中,用水蒸气加热空气,已知空气侧的对流给热系数为 40W/(m2?℃),蒸汽冷凝侧的对流给热系数为5000W/(m2?℃),现欲提高此传热过程的总传热系数,应从何着手解决?试用具体数据说明理由。(注:管壁热阻及污垢热阻可忽略,空气湍流) (15分)

步骤 1：计算总传热系数
当忽略管壁及污垢热阻时，总传热系数K的倒数等于两对流给热系数的倒数之和。即：
$\dfrac {1}{k}=\dfrac {1}{{\alpha }_{1}}+\dfrac {1}{{\alpha }_{2}}$
其中，${\alpha }_{1}$为蒸汽冷凝侧的对流给热系数，${\alpha }_{2}$为空气侧的对流给热系数。
步骤 2：计算当前总传热系数
将已知的对流给热系数代入公式，计算当前的总传热系数K。
步骤 3：分析提高传热系数的方法
由于${\alpha }_{1}$远大于${\alpha }_{2}$，提高总传热系数K的关键在于提高${\alpha }_{2}$的值。可以通过增加空气流量来实现。
步骤 4：计算提高空气流量后的总传热系数
假设将空气流量提高2.4倍，计算新的对流给热系数${\alpha }_{2}$，并代入公式计算新的总传热系数K'。
步骤 5：比较提高空气流量前后的总传热系数
计算K'与K的比值，以验证提高空气流量对总传热系数的影响。