當(dāng)平板壁面與其上的層流邊界層中的流體同時進(jìn)行動量、熱量和質(zhì)量傳遞時，由于壁面向邊界層噴出物質(zhì)而使速度邊界層厚度發(fā)生變化，試問這種變化相應(yīng)地對溫度邊界層和濃度邊界層厚度將發(fā)生什么影響？又對各傳遞系數(shù)（曳力系數(shù)、對流傳熱系數(shù)、對流傳質(zhì)系數(shù)）又會發(fā)生什么影響？試運用以前學(xué)過的有關(guān)公式說明。

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(yīng)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(jié)果列表進(jìn)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(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(kuò)散系數(shù)為1.77×10−9m2/s，對流傳質(zhì)系數(shù)為4.46×10−5m/s。

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)。

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(zhì)系數(shù)kcx及整塊平板的傳質(zhì)通量NA。已知26℃時苯甲酸在水中的擴(kuò)散系數(shù)為1.24×10−9m2/s，飽和溶解度為0.0295kmol/m3。

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)可用下式計算

溫度為768K、壓力為101.3kPa的空氣以30m/s的速度流過一平板表面，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。

試求氫的擴(kuò)散通量NA。

當(dāng)平板壁面與其上的層流邊界層中的流體之間同時進(jìn)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？