溫度為0℃的水，以2kg/h的質(zhì)量流率流過內(nèi)徑為10mm的水平圓管，試求流動充分發(fā)展后：
（1）流體在管截面中心點(diǎn)處的流速和剪應(yīng)力；
（2）流體在壁面至中心半距離點(diǎn)處的流速和剪應(yīng)力；
（3）壁面處的剪應(yīng)力。已知0℃時水的黏度為µ=1.79×10-3Pa·s，ρ=1000kg/m3.
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常壓和45℃的空氣以3m/s的流速在萘板的一個面上流過，萘板的寬度為0.1m、長度為1m，試求萘板厚度減薄0.1mm時所需的時間。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。
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。
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。
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，而不含正丁醇的熱空氣則在管內(nèi)自下而上流動。熱空氣的壓力為1.013×105Pa，溫度為343K，流速ub=6m/s，管子外壁絕熱，試計(jì)算達(dá)到穩(wěn)態(tài)時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
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，由實(shí)驗(yàn)測得k0G=1.26×10–8kmol/（m2·s·Pa）。試估算在同樣的條件下組分A通過停滯組分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。
試求氫和空氣的紐特遜擴(kuò)散系數(shù)，并與DAB進(jìn)行比較。
常壓和283K的空氣，分別以1m/s和20m/s的均勻流速流過一萘板上方，試求距平板前緣0.5m處的局部傳質(zhì)系數(shù)kcx，并對所得的結(jié)果加以比較和說明。已知在1atm、283K條件下萘在空氣中的擴(kuò)散系數(shù)為5.16×10−6m2/s，萘的飽和蒸氣壓為0.6209mmHg，臨界雷諾數(shù)為5×105。
某種非均相催化反應(yīng)如圖所示，反應(yīng)物A、B向催化劑表面擴(kuò)散，而反應(yīng)產(chǎn)物C、D進(jìn)行反方向擴(kuò)散。具體的化學(xué)反應(yīng)為過程在穩(wěn)態(tài)下進(jìn)行，擴(kuò)散區(qū)內(nèi)無化學(xué)反應(yīng)發(fā)生，試確定組分A的擴(kuò)散通量N的表達(dá)式。已知其中DAM為組分A相對于其他組分混合物的擴(kuò)散系數(shù)。
在氣相中，組分A由某一位置（點(diǎn)1處）擴(kuò)散至固體催化劑表面（點(diǎn)2處），并在催化劑表面處進(jìn)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(kuò)散至氣相主體中。已知總壓p維持恒定，擴(kuò)散過程是穩(wěn)態(tài)的，在點(diǎn)1和點(diǎn)2處A的分壓分別為pA1和pA2，設(shè)擴(kuò)散系數(shù)DAB為常數(shù)，點(diǎn)1至點(diǎn)2的距離為∆z。試導(dǎo)出計(jì)算NA的表達(dá)式。