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初溫為30℃的水，以m=0.875kg/s的流量流經(jīng)一根套管式換熱器的環(huán)形空間。該環(huán)形空間的內(nèi)管外壁溫維持在100℃，換熱器外殼絕熱，內(nèi)管外徑為40mm，外管內(nèi)徑為60mm。 
求：把水加熱50℃時的套管長度。在管子出口截面處的局部熱流密度。

已知：1.013×10⁵Pa下的空氣在內(nèi)徑為76mm的直管內(nèi)流動，入口溫度為65℃，入口體積流量為0.022m³/s，管壁的平均溫度為180℃。
求：管子多長才能使空氣加熱到115℃。