申論題

五、平均溫度 80℃的水以平均流速 0.4 m/s流經一鋼管內，鋼管外表面吹過 流速 3 m/s，溫度 20℃的空氣，方向與水的流向垂直。鋼管內直徑為 D_i =0.038 m，外直徑為Do =0.048 m，熱導傳率為k = 50W(m⋅ 5 K) ，假 設鋼管內的水流為完全發展流，已知鋼管內的對流熱傳係數為⋅ 。鋼管外表面的紐塞數（Nu）可以用對流熱傳關聯 式表示為 ，其中Re為雷諾數，Pr 為普朗 特數。空氣的運動黏滯率為 ，熱導傳率為 k = 0.0281 W/(m K) ⋅ ，Pr = 0.703。以鋼管外表面為基礎，求此過程的總 包（overall）熱傳係數及單位管長的熱損失（heat loss）。（20 分）