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在一內(nèi)徑為20mm的直立圓管內(nèi)壁面上，有一薄層正丁醇冷液膜自上而下流動(dòng)，而不含正丁醇的熱空氣則在管內(nèi)自下而上流動(dòng)。熱空氣的壓力為1.013×105Pa，溫度為343K，流速u(mài)b=6m/s，管子外壁絕熱，試計(jì)算達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)正丁醇液膜的溫度及揮發(fā)傳質(zhì)通量。已知在操作條件下，氣相的黏度µ=2.05×10−5Pa⋅s，Sc=2，Pr=0.75，比熱容cp=1005J/（kg⋅K）；正丁醇蒸氣的比熱容cpA=1500J/（kg⋅K），汽化潛熱λA=590kJ/kg，相對(duì)分子質(zhì)量MA=77，正丁醇蒸氣壓與溫度的關(guān)系如下：其他物性可按空氣處理。傳質(zhì)系數(shù)可用下式計(jì)算
溫度為768K、壓力為101.3kPa的空氣以30m/s的速度流過(guò)一平板表面，為了使x=0.3m處的溫度維持278K需向熱空氣中注入液氧。設(shè)氧在90K、1atm的條件下汽化后經(jīng)壁面注入熱空氣中，試求注入氧的摩爾通量[kmol/（m2⋅s）]。已知氧在90～278K的溫度范圍內(nèi)的平均比熱為2.85×104J/（kmol⋅K），汽化潛熱為6.8×106J/kmol。平板四周絕熱，其上的氣體可按空氣處理，設(shè)Rexc=3×103。
試列表寫(xiě)出在圓管內(nèi)進(jìn)行動(dòng)量傳遞、熱量傳遞與質(zhì)量傳遞時(shí)三者相類(lèi)似的對(duì)流傳遞速率方程（以通量表示）、通量、對(duì)流傳遞系數(shù)和推動(dòng)力，并標(biāo)明各通量、傳遞系數(shù)和推動(dòng)力的單位。
在總壓為2.026×105Pa、溫度為298K的條件下，組分A和B進(jìn)行等分子反方向擴(kuò)散。當(dāng)組分A在某兩點(diǎn)處的分壓分別為pA1=0.40atm和pA2=0.1atm時(shí)，由實(shí)驗(yàn)測(cè)得k0G=1.26×10–8kmol/（m2·s·Pa）。試估算在同樣的條件下組分A通過(guò)停滯組分B的傳質(zhì)系數(shù)kG以及傳質(zhì)通量NA。
常壓下，溫度為500℃的熱空氣以10m/s的均勻流速平行吹過(guò)一多孔平板表面，平板的溫度為100℃。為了使距平板前緣1m處的傳熱速率減少50%，在該處垂直噴出壓力為1atm、溫度為100℃的冷空氣。試求該處平板表面與熱空氣之間的傳熱通量及冷空氣的噴出速度。設(shè)臨界雷諾數(shù)Rexc=5×105。
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(dòng)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(wèn)這種變化相應(yīng)地對(duì)溫度邊界層和濃度邊界層厚度將發(fā)生什么影響？又對(duì)各傳遞系數(shù)（曳力系數(shù)、對(duì)流傳熱系數(shù)、對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)）又會(huì)發(fā)生什么影響？試運(yùn)用以前學(xué)過(guò)的有關(guān)公式說(shuō)明。
常壓和283K的空氣以10m/s的均勻流速流過(guò)寬度為1m、長(zhǎng)度為2m的萘板上、下兩表面，試求平板厚度減少1mm時(shí)所需的時(shí)間。已知臨界雷諾數(shù)Rexc=5×105，固體萘的密度為1145kg/m3，萘的擴(kuò)散系數(shù)為5.16×10−6m2/s，萘的飽和蒸氣壓為0.6209mmHg。
當(dāng)平板壁面與其上的層流邊界層中的流體之間同時(shí)進(jìn)行動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的傳遞時(shí)，壁面噴出物質(zhì)對(duì)邊界層的速度分布和速度邊界層厚度會(huì)產(chǎn)生什么影響？壁面由邊界層中吸入物質(zhì)時(shí)的影響又為何？為什么？
常壓和288.5K的空氣以10m/s的流速流過(guò)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。
試證明從一球體向周?chē)o止的無(wú)限大介質(zhì)中進(jìn)行等分子反方向一維穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散時(shí)的舍伍德數(shù)Sh=2.0。