[例 4-4] 在一列管式蒸汽冷凝器中,110℃的饱和水蒸气在壳程冷凝为同温度的水,-|||-水蒸气的冷凝传热系数为 https:/img.zuoyebang.cc/zyb_12932d6915ac66425c96835bb7d28c8f.jpg.1times (10)^4W/((m)^2cdot (C)^circ ) 水在管内被加热,其进口温度为25℃,-|||-比热容为 .18kJ/(kg(cdot )^circ C), 流量为 /h, 管壁对水的对流传热系数为1000-|||-/((m)^2cdot (C)^-) 列管式换热器由 times 2.5mm 长3m的32根钢管组成。试求冷水的-|||-出口温度。计算中忽略管壁及污垢热阻,不计换热器的热损失。

步骤 1：确定传热速率方程
传热速率方程为 $Q = K_0 S_0 \Delta t_m$，其中 $Q$ 是传热速率，$K_0$ 是总传热系数，$S_0$ 是传热面积，$\Delta t_m$ 是对数平均温差。

步骤 2：确定热量衡算方程
热量衡算方程为 $Q = W_c c_{Pc} (t_2 - t_1)$，其中 $W_c$ 是水的质量流量，$c_{Pc}$ 是水的比热容，$t_1$ 是水的进口温度，$t_2$ 是水的出口温度。

步骤 3：联立传热速率方程和热量衡算方程
联立传热速率方程和热量衡算方程，得到 $W_c c_{Pc} (t_2 - t_1) = K_0 S_0 \Delta t_m$。

步骤 4：计算对数平均温差
对数平均温差 $\Delta t_m = \frac{(T - t_1) - (T - t_2)}{\ln \frac{T - t_1}{T - t_2}} = \frac{t_2 - t_1}{\ln \frac{T - t_1}{T - t_2}}$，其中 $T$ 是蒸汽的温度。

步骤 5：代入已知数据
代入已知数据，得到 $\ln \frac{T - t_1}{T - t_2} = \frac{K_0 S_0}{W_c c_{Pc}}$。

步骤 6：求解出口温度
将已知数据代入，求解出口温度 $t_2$。