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某種非均相催化反應如圖所示，反應物A、B向催化劑表面擴散，而反應產(chǎn)物C、D進行反方向擴散。具體的化學反應為過程在穩(wěn)態(tài)下進行，擴散區(qū)內(nèi)無化學反應發(fā)生，試確定組分A的擴散通量N的表達式。已知其中DAM為組分A相對于其他組分混合物的擴散系數(shù)。
當平板壁面與其上的層流邊界層中的流體之間同時進行動量、熱量和質量的傳遞時，壁面噴出物質對邊界層的速度分布和速度邊界層厚度會產(chǎn)生什么影響？壁面由邊界層中吸入物質時的影響又為何？為什么？
常壓和283K的空氣以10m/s的均勻流速流過寬度為1m、長度為2m的萘板上、下兩表面，試求平板厚度減少1mm時所需的時間。已知臨界雷諾數(shù)Rexc=5×105，固體萘的密度為1145kg/m3，萘的擴散系數(shù)為5.16×10−6m2/s，萘的飽和蒸氣壓為0.6209mmHg。
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)生還原反應從而使尾氣得以凈化后排放。設在催化劑表面處NO的濃度為cAW，經(jīng)凈化器后NO的濃度為cAL，在催化劑表面進行一級反應，反應速率常數(shù)為kW，擴散系數(shù)為DAB。試導出凈化器的高度L與NO還原通量NA的關系式。
在填料塔中用水吸收NH3，操作壓力為1atm，操作溫度為288K。假設填料表面處液體暴露于氣體的有效暴露時間為0.01s，試應用溶質滲透模型求平均傳質系數(shù)kcm。在上述操作過程中，氣液接觸時間為有效暴露時間一半的瞬時，傳質系數(shù)值為若干？
試證明從一球體向周圍靜止的無限大介質中進行等分子反方向一維穩(wěn)態(tài)擴散時的舍伍德數(shù)Sh=2.0。
平板壁面上的層流邊界層中發(fā)生傳質時，組分A的濃度分布方程可采用下式表示cA=a+by+cy2+dy3試應用適當?shù)倪吔鐥l件求出a、b、c、d各值。
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的Sc=2920，試分別應用雷諾、普朗特-泰勒、馮·卡門和柯爾本類似律求kcm，并對所得的結果列表進行比較和討論。
常壓下，293K的水沿垂直壁面成膜狀向下流動，和純CO2相接觸。壁面有效傳質高度為0.65m，液膜厚度為0.00032m，水的流速為0.325m/s，水中CO2的初始濃度為零。試求CO2被水吸收的速率。在題給條件下，CO2在水中的溶解度為0.0342kmol/m3，CO2在水中的擴散系數(shù)為1.77×10−9m2/s，對流傳質系數(shù)為4.46×10−5m/s。
溫度為26℃的水以0.1m/s的流速流過長度為1m的固體苯甲酸平板，試求距平板前緣0.3m以及0.6m兩處的濃度邊界層厚度δD、局部傳質系數(shù)kcx及整塊平板的傳質通量NA。已知26℃時苯甲酸在水中的擴散系數(shù)為1.24×10−9m2/s，飽和溶解度為0.0295kmol/m3。