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

當(dāng)圓管內(nèi)進(jìn)行穩(wěn)態(tài)層流傳質(zhì)時，對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)

試應(yīng)用有關(guān)的微分方程說明“精確解”方法求解平板層流邊界層中穩(wěn)態(tài)二維流動和二維傳質(zhì)時傳質(zhì)系數(shù)k0c的步驟，并與求解對流傳熱系數(shù)h的步驟進(jìn)行對比，指出各方程和邊界條件的相似之處和相異之處。

汽車尾氣中含有NO和CO，將尾氣通過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)行一級反應(yīng)，反應(yīng)速率常數(shù)為kW，擴散系數(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。

在總壓為2.026×105Pa、溫度為298K的條件下，組分A和B進(jìn)行等分子反方向擴散。當(dāng)組分A在某兩點處的分壓分別為pA1=0.40atm和pA2=0.1atm時，由實驗測得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。

試列表寫出在圓管內(nèi)進(jìn)行動量傳遞、熱量傳遞與質(zhì)量傳遞時三者相類似的對流傳遞速率方程（以通量表示）、通量、對流傳遞系數(shù)和推動力，并標(biāo)明各通量、傳遞系數(shù)和推動力的單位。

將k0G轉(zhuǎn)化成kc和k0y。

平板壁面上的層流邊界層中發(fā)生傳質(zhì)時，組分A的濃度分布方程可采用下式表示cA=a+by+cy2+dy3試應(yīng)用適當(dāng)?shù)倪吔鐥l件求出a、b、c、d各值。

試求氫和空氣的紐特遜擴散系數(shù)，并與DAB進(jìn)行比較。

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。