《熱質(zhì)交換原理與設(shè)備》習(xí)題答案

1、第一章第一章緒論1、答：分為三類。動(dòng)量傳遞：流場(chǎng)中的速度分布不均勻（或速度梯度的存在）；熱量傳遞：溫度梯度的存在（或溫度分布不均勻）；質(zhì)量傳遞：物體的濃度分布不均勻（或濃度梯度的存在）。第二章熱質(zhì)交換過程1、答：?jiǎn)挝粫r(shí)間通過垂直與傳質(zhì)方向上單位面積的物質(zhì)的量稱為傳質(zhì)通量。傳質(zhì)通量等于傳質(zhì)速度與濃度的乘積。以絕對(duì)速度表示的質(zhì)量通量：AAABBBAABBmumumeueu??????以擴(kuò)散速度表示的質(zhì)量通量：()()AAABBBBABjuu

2、juuujjj????????以主流速度表示的質(zhì)量通量：1()()AAAABBAABeueeueuamme??????????()BBABeuamm??2、答：碳粒在燃燒過程中的反應(yīng)式為22COCO??，即為1摩爾的C與1摩爾的2O反應(yīng)，生成1摩爾的2CO，所以2O與2CO通過碳粒表面邊界界層的質(zhì)擴(kuò)散為等摩爾互擴(kuò)散。3、答：當(dāng)物系中存在速度、溫度和濃度的梯度時(shí)，則分別發(fā)生動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的傳遞現(xiàn)象。動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的傳遞，（既可以是由分

3、子的微觀運(yùn)動(dòng)引起的分子擴(kuò)散，也可以是由旋渦混合造成的流體微團(tuán)的宏觀運(yùn)動(dòng)引起的湍流傳遞）動(dòng)量傳遞、能量傳遞和質(zhì)量傳遞三種分子傳遞和湍流質(zhì)量傳遞的三個(gè)數(shù)學(xué)關(guān)系式都是類似的。4、答：將雷諾類比律和柯爾本類比律推廣應(yīng)用于對(duì)流質(zhì)交換可知，傳遞因子等于傳質(zhì)因子①2233rP2mHDttcGJJSSS??????②且可以把對(duì)流傳熱中有關(guān)的計(jì)算式用于對(duì)流傳質(zhì)，只要將對(duì)流傳熱計(jì)算式中的有關(guān)物理參數(shù)及準(zhǔn)則數(shù)用對(duì)流傳質(zhì)中相對(duì)應(yīng)的代換即可，如：rPmcuhtt

4、tcaDDSNSSS???????③當(dāng)流體通過一物體表面，并與表面之間既有質(zhì)量又有熱量交換時(shí)，同樣可用類比關(guān)系由傳熱系數(shù)h計(jì)算傳質(zhì)系數(shù)mh23mhhLee????5：答：斯密特準(zhǔn)則civSD?表示物性對(duì)對(duì)流傳質(zhì)的影響，速度邊界層和濃度邊界層的相對(duì)關(guān)系用式子（2153）進(jìn)行計(jì)算0.830.440.830.4440.0230.023206050.6270.9570.950.25100.02220.08mecmmshRSshDhmsd????

5、???????設(shè)傳質(zhì)速率為AG，則211220000()()()44ln4AAAmAsAAlAmAsAAsAmAsAdGddxhdudduddxhdulh????????????????????????????9、解：200C時(shí)的空氣的物性：353352244200505541.2051.81101.013102930.22100.24101.0132102730.0531.205Re99901.81101.81100.6261.205

6、0.2410ockgmPasPTDDmsPTudvSD????????????????????????????????????????????????（1）用式0.830.440.023mecshRS?計(jì)算mh0.830.4440.02399900.6260.24100.018750.05mmshDhd????????（2）用式13340.0395ecshRS?計(jì)算mh134340.0395(9990)(0.626)0.24100.01