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在直徑為50mm、長度為2m的圓管內(nèi)壁面上有一薄層水膜,常壓和25℃的絕干空氣以0.5m/s的流速吹入管內(nèi),試求平均傳質(zhì)系數(shù)kcm、出口濃度和傳質(zhì)速率。由于在空氣中水分的分壓很低,氣體的物性值可近似地采用空氣的物性值代替。
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。
試列表寫出在圓管內(nèi)進行動量傳遞、熱量傳遞與質(zhì)量傳遞時三者相類似的對流傳遞速率方程(以通量表示)、通量、對流傳遞系數(shù)和推動力,并標(biāo)明各通量、傳遞系數(shù)和推動力的單位。
將kx轉(zhuǎn)化成kL和k0x。
當(dāng)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(zhì)量的傳遞時,壁面噴出物質(zhì)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(zhì)時的影響又為何?為什么?
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的步驟進行對比,指出各方程和邊界條件的相似之處和相異之處。
在氣相中,組分A由某一位置(點1處)擴散至固體催化劑表面(點2處),并在催化劑表面處進行如下反應(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散至氣相主體中。已知總壓p維持恒定,擴散過程是穩(wěn)態(tài)的,在點1和點2處A的分壓分別為pA1和pA2,設(shè)擴散系數(shù)DAB為常數(shù),點1至點2的距離為∆z。試導(dǎo)出計算NA的表達式。
試求氫和空氣的紐特遜擴散系數(shù),并與DAB進行比較。
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(zhì)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(zhì)系數(shù)為4.46×10−5m/s。
平板壁面上的層流邊界層中發(fā)生傳質(zhì)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(yīng)用適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件求出a、b、c、d各值。