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在填料塔中用水吸收NH3,操作壓力為1atm,操作溫度為288K。假設(shè)填料表面處液體暴露于氣體的有效暴露時(shí)間為0.01s,試應(yīng)用溶質(zhì)滲透模型求平均傳質(zhì)系數(shù)kcm。在上述操作過程中,氣液接觸時(shí)間為有效暴露時(shí)間一半的瞬時(shí),傳質(zhì)系數(shù)值為若干?
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(dòng),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(duì)所得的結(jié)果列表進(jìn)行比較和討論。
在一松散的沙粒填充床空隙中充滿空氣和NH3的氣體混合物,氣相總壓為1.013×105Pa,溫度為300K。NH3在砂床頂部的分壓為1.58×103Pa,在砂床底部的分壓為零。試求NH3在砂床中的擴(kuò)散通量。已知砂床高度為2.2m,空隙率為0.3,曲折因數(shù)為1.87。
試求氫的擴(kuò)散通量NA。
溫度為768K、壓力為101.3kPa的空氣以30m/s的速度流過一平板表面,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。
將k0G轉(zhuǎn)化成kc和k0y。
試判斷在毛細(xì)管中氫和空氣的擴(kuò)散是否為紐特遜擴(kuò)散。
試列表寫出在圓管內(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。
溫度為298K的水以0.1m/s的流速流過內(nèi)徑為10mm、長(zhǎng)度為2m的苯甲酸圓管。已知苯甲酸在水中的擴(kuò)散系數(shù)為1.24×10−9m2/s,在水中的飽和溶解度為0.028kmol/m3。試求平均傳質(zhì)系數(shù)kcm、出口濃度及全管的傳質(zhì)速率。
常壓和283K的空氣以10m/s的均勻流速流過寬度為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。