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試應(yīng)用有關(guān)的微分方程說(shuō)明“精確解”方法求解平板層流邊界層中穩(wěn)態(tài)二維流動(dòng)和二維傳質(zhì)時(shí)傳質(zhì)系數(shù)k0c的步驟,并與求解對(duì)流傳熱系數(shù)h的步驟進(jìn)行對(duì)比,指出各方程和邊界條件的相似之處和相異之處。
在一松散的沙粒填充床空隙中充滿(mǎn)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。
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。
燃燒后的廢氣以30m/s的均勻流速流過(guò)一平板表面,廢氣的溫度為670℃,壓力為1.01325×105Pa,壁面溫度為530℃,平板由多孔絕熱材料制成。冷卻空氣以0.04m/s的流由小孔噴出。試求距平板前緣25mm及500mm兩處局部對(duì)流傳熱系數(shù)hx降低的百分?jǐn)?shù)(與無(wú)冷空氣噴出情況相比)。燃燒廢氣的物性可按空氣處理。設(shè)臨界雷諾數(shù)Rexc=5×105。
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。
將溴粒加入水中溶解,迅速攪拌,任一瞬間溴水溶液的濃度可視為均勻。經(jīng)5min后,溶液濃度達(dá)到85%飽和濃度。試求此系統(tǒng)的體積傳質(zhì)系數(shù)kca。其中a為單位體積溶液中溴粒的表面積。
在總壓101.3kPa、溫度278K下,組分A自氣相主體通過(guò)厚度為0.012m的氣膜擴(kuò)散到催化劑表面,發(fā)生瞬態(tài)化學(xué)反應(yīng)2A→B,生成的氣體B離開(kāi)表面,通過(guò)氣膜向氣相主體擴(kuò)散。已知?dú)饽さ臍庀嘀黧w一側(cè)組分A的分壓為22.6kPa,組分A在組分B中的擴(kuò)散系數(shù)為1.93×10–5m2/s,試計(jì)算組分A、B的摩爾通量NA、NB。
由干濕球溫度計(jì)測(cè)得干濕球溫度分別為40℃和20℃,試求空氣的。設(shè)空氣-水物系Sc=0.60,Pr=0.70。
常壓和45℃的空氣以3m/s的流速在萘板的一個(gè)面上流過(guò),萘板的寬度為0.1m、長(zhǎng)度為1m,試求萘板厚度減薄0.1mm時(shí)所需的時(shí)間。已知45℃和1atm下萘在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為6.92×10–6m2/s,萘的飽和蒸氣壓為0.555mmHg,固體萘密度為1152kg/m3,摩爾質(zhì)量為128kg/kmol。
將k0G轉(zhuǎn)化成kc和k0y。