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溫度為7℃的水以1.5m/s的平均流速在內(nèi)壁面上涂有玉桂酸的圓管內(nèi)流動,管內(nèi)徑為50mm。已知玉桂酸溶于水時(shí)的Sc=2920,試分別應(yīng)用雷諾、普朗特-泰勒、馮·卡門和柯爾本類似律求kcm,并對所得的結(jié)果列表進(jìn)行比較和討論。
在氣相中,組分A由某一位置(點(diǎn)1處)擴(kuò)散至固體催化劑表面(點(diǎn)2處),并在催化劑表面處進(jìn)行如下反應(yīng):B為反應(yīng)產(chǎn)物(氣體)。反應(yīng)產(chǎn)物B生成后不停地沿相反方向擴(kuò)散至氣相主體中。已知總壓p維持恒定,擴(kuò)散過程是穩(wěn)態(tài)的,在點(diǎn)1和點(diǎn)2處A的分壓分別為pA1和pA2,設(shè)擴(kuò)散系數(shù)DAB為常數(shù),點(diǎn)1至點(diǎn)2的距離為∆z。試導(dǎo)出計(jì)算NA的表達(dá)式。
將kx轉(zhuǎn)化成kL和k0x。
常壓和288.5K的空氣以10m/s的流速流過一光滑的萘平板。已知萘在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)DAB=0.01582×10–4m2/s,臨界雷諾數(shù)Rexc=3×105。試求距萘平板前緣0.3m處傳質(zhì)邊界層的厚度。
汽車尾氣中含有NO和CO,將尾氣通過凈化器中的催化劑表面,發(fā)生還原反應(yīng)從而使尾氣得以凈化后排放。設(shè)在催化劑表面處NO的濃度為cAW,經(jīng)凈化器后NO的濃度為cAL,在催化劑表面進(jìn)行一級反應(yīng),反應(yīng)速率常數(shù)為kW,擴(kuò)散系數(shù)為DAB。試導(dǎo)出凈化器的高度L與NO還原通量NA的關(guān)系式。
當(dāng)平板壁面與其上的層流邊界層中的流體同時(shí)進(jìn)行動量、熱量和質(zhì)量傳遞時(shí),由于壁面向邊界層噴出物質(zhì)而使速度邊界層厚度發(fā)生變化,試問這種變化相應(yīng)地對溫度邊界層和濃度邊界層厚度將發(fā)生什么影響?又對各傳遞系數(shù)(曳力系數(shù)、對流傳熱系數(shù)、對流傳質(zhì)系數(shù))又會發(fā)生什么影響?試運(yùn)用以前學(xué)過的有關(guān)公式說明。
試應(yīng)用有關(guān)的微分方程說明“精確解”方法求解平板層流邊界層中穩(wěn)態(tài)二維流動和二維傳質(zhì)時(shí)傳質(zhì)系數(shù)k0c的步驟,并與求解對流傳熱系數(shù)h的步驟進(jìn)行對比,指出各方程和邊界條件的相似之處和相異之處。
試求氫和空氣的紐特遜擴(kuò)散系數(shù),并與DAB進(jìn)行比較。
試求氫的擴(kuò)散通量NA。
平板壁面上的層流邊界層中發(fā)生傳質(zhì)時(shí),組分A的濃度分布方程可采用下式表示cA=a+by+cy2+dy3試應(yīng)用適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件求出a、b、c、d各值。