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。

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(guò)程在穩(wěn)態(tài)下進(jìn)行，擴(kuò)散區(qū)內(nèi)無(wú)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(duì)于其他組分混合物的擴(kuò)散系數(shù)。

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(dòng)，管內(nèi)徑為50mm。已知玉桂酸溶于水時(shí)的Sc=2920，試分別應(yīng)用雷諾、普朗特-泰勒、馮·卡門和柯?tīng)柋绢愃坡汕髃cm，并對(duì)所得的結(jié)果列表進(jìn)行比較和討論。

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。

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。

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。

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。

汽車尾氣中含有NO和CO，將尾氣通過(guò)凈化器中的催化劑表面，發(fā)生還原反應(yīng)從而使尾氣得以凈化后排放。設(shè)在催化劑表面處NO的濃度為cAW，經(jīng)凈化器后NO的濃度為cAL，在催化劑表面進(jìn)行一級(jí)反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)為kW，擴(kuò)散系數(shù)為DAB。試導(dǎo)出凈化器的高度L與NO還原通量NA的關(guān)系式。

試求氫的擴(kuò)散通量NA。

當(dāng)圓管內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)層流傳質(zhì)時(shí)，對(duì)于活塞流的速度分布（即uz=u0），試推導(dǎo)在恒管壁傳質(zhì)通量情況下的舍伍德數(shù)