1247、若固体壁为金属材料,当壁厚很薄时,器壁两侧流体的对流传热膜系数相差悬殊,则要求提高传热系数以加快传热速率时,必须设法提高( )的膜系数才能见效。

这是一道关于**传热学**中**强化传热**原理的经典题目。以下是详细的解析： ### 1. 核心原理分析 总传热系数 $K$ 与各个环节的热阻有关。对于平壁或薄壁圆筒（当壁厚很薄时，可近似按平壁处理），总热阻 $R_{total}$ 由三部分组成： 1. 热流体侧的对流传热热阻 ($1/h_1$) 2. 壁面的导热热阻 ($\delta/\lambda$) 3. 冷流体侧的对流传热热阻 ($1/h_2$) 公式表示为： $$ \frac{1}{K} = \frac{1}{h_1} + \frac{\delta}{\lambda} + \frac{1}{h_2} $$ 其中： * $h_1, h_2$ 分别为两侧流体的对流传热膜系数。 * $\delta$ 为壁厚，$\lambda$ 为金属材料的导热系数。 ### 2. 条件推导 根据题目给出的条件： 1. **固体壁为金属材料，且壁厚很薄**： 金属的导热系数 $\lambda$ 很大，且 $\delta$ 很小，因此导热热阻 $\frac{\delta}{\lambda}$ 非常小，通常可以忽略不计。 此时公式简化为： $$ \frac{1}{K} \approx \frac{1}{h_1} + \frac{1}{h_2} $$ 2. **两侧流体的对流传热膜系数相差悬殊**： 假设 $h_1 \ll h_2$（即 $h_1$ 远小于 $h_2$）。 那么对应的热阻关系为： $$ \frac{1}{h_1} \gg \frac{1}{h_2} $$ 在串联热阻中，**总热阻主要由最大的那个分热阻决定**（这类似于电路中的串联电阻，总电阻由大电阻主导）。 因此： $$ \frac{1}{K} \approx \frac{1}{h_1} \implies K \approx h_1 $$ 这里的 $h_1$ 就是**较小**（最小）的那个膜系数。这一侧被称为传热的**控制步骤**或**瓶颈**。 ### 3. 结论判断 * 如果提高**最大**的膜系数（即 $h_2$）：由于 $\frac{1}{h_2}$ 本来就很小的，再减小它对总热阻 $\frac{1}{K}$ 的影响微乎其微，因此 $K$ 值几乎不变，传热速率不会明显加快。 * 如果提高**最小**的膜系数（即 $h_1$）：由于 $\frac{1}{h_1}$ 是总热阻的主要部分，减小它会显著降低总热阻，从而显著提高总传热系数 $K$，进而加快传热速率。 因此，为了有效提高传热系数，必须设法提高**最小**的那个膜系数。 ### 最终答案 故正确选项为 **A. 最小**。