化工传递过程章节练习(2020.04.26)

问答题
温度为298K的水以0.1m/s的流速流过内径为10mm、长度为2m的苯甲酸圆管。已知苯甲酸在水中的扩散系数为1.24×10−9m2/s，在水中的饱和溶解度为0.028kmol/m3。试求平均传质系数kcm、出口浓度及全管的传质速率。
答案：
问答题
假定某一块地板上洒有一层厚度为1mm的水，水温为297K，欲将这层水在297K的静止空气中蒸干，试求过程所需的时间。已知气相总压为1atm，空气湿含量为0.002kg/kg干空气，297K时水的密度为997.2kg/m3，饱和蒸气压为22.38mmHg，空气-水系统的DAB=0.26×10−4m2/s。假设水的蒸发扩散距离为5mm。
答案：
问答题
试从光滑圆管中湍流核心的对数速度分布式（5-43）和剪应力τ与y的关系式出发，推导涡流黏度的表达式，并讨论涡流黏度ε或参数与雷诺数Re和位置y的关系。
答案：
问答题
已知某不可压缩流体做平面流动时的速度分量ux=3x，uy=-3y。试求出此情况下的流函数。
答案：
问答题
求在管的中点截面上的He和N2分压。
答案：
问答题
某流场的速度向量可表述为u（x，y，z，θ）=xyzi+yj-3zθk，试求点（2，1，2，1）的加速度向量。
答案：
问答题
温度为0℃的水，以2kg/h的质量流率流过内径为10mm的水平圆管，试求流动充分发展后：（1）流体在管截面中心点处的流速和剪应力；（2）流体在壁面至中心半距离点处的流速和剪应力；（3）壁面处的剪应力。已知0℃时水的黏度为µ=1.79×10-3Pa·s，ρ=1000kg/m3.
答案：
问答题
空气在20℃下以0.15m/s的速度流经一相距25mm的两平行光滑平板之间。求距离入口多远处两平板上的边界层相汇合。20℃的空气物性为ρ=1.205kg/m3，µ=1.81×10-5Pa·s。
答案：
问答题
求N2的扩散通量。
答案：
问答题
试将雷诺方程式（5-11a）、式（5-11b）、式（5-11c）简化成二维湍流流动（z方向的瞬时速度和时均速度均为零）情况下的雷诺方程。在此情况下，方程中雷诺应力的剪应力有哪几个？
答案：