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1、第一章 第一章 绪论 1、答：分为三类。动量传递：流场中的速度分布不均匀（或速度梯度的存在） ； 热量传递：温度梯度的存在（或温度分布不均匀） ； 质量传递：物体的浓度分布不均匀（或浓度梯度的存在） 。第二章 热质交换过程 1、答：单位时间通过垂直与传质方向上单位面积的物质的量称为传质通量。传质通量等于 传质速度与浓度的乘积。以绝对速度表示的质量通量：,AAABBBAABBmumume ue u以扩散速度表示的质量通量：(),(),AAABBBBABjuujuu ujjj以主流速度表示的质量通量：1()()AAAABBAABe uee ue uamme ()BBABe uamm2、答：碳粒在燃
2、烧过程中的反应式为22COCO，即为 1 摩尔的 C 与 1 摩尔的2O反应，生成 1 摩尔的2CO，所以2O与2CO通过碳粒表面边界界层的质扩散为等摩尔互扩散。3、答：当物系中存在速度、温度和浓度的梯度时，则分别发生动量、热量和质量的传递现 象。动量、热量和质量的传递， （既可以是由分子的微观运动引起的分子扩散，也可以是由 旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起的湍流传递）动量传递、能量传递和质量传递三种分子传递和湍流质量传递的三个数学关系式都是类 似的。4、答：将雷诺类比律和柯尔本类比律推广应用于对流质交换可知，传递因子等于传质因子22 33 rP2mHDttcGJJSSS 且可以把对流传热
3、中有关的计算式用于对流传质，只要将对流传热计算式中的有关物理 参数及准则数用对流传质中相对应的代换即可，如：r,P, mcuhtttc aDDSNSSS当流体通过一物体表面，并与表面之间既有质量又有热量交换时，同样可用类比关系由传热系数 h 计算传质系数mh2 3 mhhLee5：答：斯密特准则c ivSD表示物性对对流传质的影响，速度边界层和浓度边界层的相对关系刘伊斯准则rPcv SDaLevD a表示热量传递与质量传递能力相对大小 热边界层于浓度边界层厚度关系6、从分子运动论的观点可知：D3 12p T两种气体 A 与 B 之间的分子扩散系数可用吉利兰提出的半经验公式估算：3 24 11
4、33435.71110 ()AB ABTD p VV 若在压强5 001.013 10,273PPa TK时各种气体在空气中的扩散系数0D，在其他P、T 状态下的扩散系数可用该式计算3 2 0 0 0PTDDPT （1）氧气和氮气：2233 025.6 10/()32oVmkg kmol223331.1 10/()28NNVmkg kmol3 4252 11 523311435.7 2981032281.54 10/ 1.0132 10(25.631.1 )Dms （2）氨气和空气：51.0132 10PPa25273298TK5 01.0132 10PPa0273TK3 221.013298
5、0.2()0.228/1.0132273Dcms7、解：124 2 30.6 10(160005300)()0.0259/()8.314 298 10 10AAADNPPkmolmsRT z8、解：250C时空气的物性：351.185/,1.835 10,kg mPa s6242 015.53 10/ ,0.22 10/ms Dms3 2420 0 06640.25 10/4 0.08Re2060515.53 10 15.53 100.620.25 10ocPTDDmsPTu d v vSD 用式子（2-153）进行计算0.830.440.830.4440.0230.023 206050.62
6、70.9570.95 0.25 100.0222/0.08mecm mshRSsh Dhm sd设传质速率为AG，则21122 0000()()()44ln4AAAmA sAAlAmA sAA sAmA sAdGd dx hd u dduddxhdulh 9、解：200C时的空气的物性：35335224420 05 05541.205/,1.81 10,1.013 102930.22 100.24 10/1.0132 102730.05 3 1.205Re99901.81 10 1.81 100.6261.205 0.24 10ockg mPa sPTDDmsPTu d vSD （1）用式0.
7、830.440.023mecshRS计算mh0.830.4440.023 99900.6260.24 100.018750.05m msh Dhd（2）用式13340.0395ecshRS计算mh134340.0395(9990)(0.626)0.24 100.01621/0.05msh Dhm sd10、解：氨在水中的扩散系数921.24 10/Dms，空气在标准状态下的物性为；353591.293/,1.72 10,Pr0.708,1.005 10/()1.72 1010727.741.293 1.24 10pckg mPa scJkg kSD 由热质交换类比律可得2 31Prmpch h
8、cS22 3351Pr560.7087.04 10/1.293 100110727.74mpchmshcS11、解：定性温度为0252022.5,2gtC此时空气的物性23-6=1. 195kg/ m,=15. 295 10 m/ s 查表得：-42 oD =0. 22 10 m/ s,0C25饱和水蒸汽的浓度30.02383/vkg m33 2244001.0132980.22 100.25 10/1.0132273OD PTDm sPT02220209.48/3.14 0.02536001.195 360044um sd0 e9.48 0.025R15488u d -615. 295 10
9、40.25 100.61cDS -615. 295 10用式（2-153）计算0.830.440.830.440.0230.023 154880.6155.66,mecshRS4 255.66 0.24 105.566 10/0.025m msh Dhm sd 设传质速率为AG，则2 0()()()4AmA sAAdGd dx hd u d21004AAlAmA sAduddxh 1204exp()A sA AA s mh du 020 C时，饱和水蒸汽的浓度30.0179/A skg m11AAd1330.003 1.1953.57 10/110.003Adkg md 代入上面的式子得：23
10、0.01193/Akg m112.23 /AAdg kg12、解：040,C时空气的物性23-6=1. 128kg/ m,=16. 96 10 m/ s60 e2 10R1.18 10u l -616. 96 10转折点出现在56e5 1010 1.18 10 eR,4.24Rcxlm 因此，对此层流-湍流混合问题，应用式（2-157）30.8(0.037870)ec LRSSh查表 24 得，定性温度为 350C时，3 24000.264 10OD PTDPT2m/ s40.264 100.64cDS -616. 96 10360.80.037 (1.18 10 )870 0.641548.
11、9LSh4 30.288 101548.94.46 10/10mLLDhShm sL 每2m池水的蒸发速率为mAA SAnh300C时，3030.03037/;40,0.05116/A SA Skg mCkg m时 354.46 10(0.030370.5 0.05116)2.14 10mAA SA Snh 13、解：在稳定状态下，湿球表面上水蒸发所需的热量来自于空气对湿球表面的对流换热，即可得以下能量守衡方程式2()sfgH Oh TTh n其中fgh为水的蒸发潜热222() H OH OH OmSnh22() H OH Om sfgShTThh又2 3 rP1mpch hcS查附录 21，
12、当sT=035 C时，水蒸汽的饱和蒸汽压力5808SP 于是325808 180.0408/8314 308H OSS sP Mkg mRT014、解：2()()sH OmSh TTr nr h其中0026,20StC tC查表 21，当020StC时水蒸汽的饱和蒸汽压力2330SaPP于是22338 180.017278314 293H OSS sP MkgRT2454.3/rkJ kg1Vd d当026tC，时定性温度为023,2stttC31.193/1.005/()pkg mckJkg k由奇科比拟知22 334rP110.749.59 101.197 1.0050.6mpch hcS
13、()1Ss mhdTTdrh41.19326200.0172712454700 9059 10d d d=12.5g/kg15、解：325100.04036/8314(27325)i COPCkmol mRT22NCOCC222220.5N NCO NCOCxxCC322544 101.776/8314 298COi COMPkg mRT322528 101.13/8314 298NiNMPkg mRT22220.611CO CO CONa20.389Na16、解：（a）已知AM，BM，Ax，BxAAAAA A ABAABBAABBMn Mx MaMMn Mn Mx Mx MBBBBB B A
14、BAABBAABBMn Mx MaMMn Mn Mx Mx M已知Ba，Aa，AM，BMAAAAA A ABABABABABma nMMxmmaann MMMMBBBBB B ABABABABABma nMMxmmaann MMMM（b）222222222320.3077322844OO O OONNCOCOx Max Mx MxM20.2692Na20.4231COa若质量分数相等，则2222222221 320.3484111 322844OO O ONCOONCOaMxaaaMMM 20.3982Nx20.2534COx17、解；（a）2O，2N的浓度梯度沿垂直方向空气由上部向下部运动：（b）2O，2N的浓度梯度沿垂直方向空气由下部向上部运动，有传质过程。18、解；12()aV AAaVAADAG
