热质交换原理与设备问答题每日一练(2019.12.20)

问答题
分析说明动量、热量和质量三种传递现象之间的类比关系。
答案：当物系中存在速度、温度、浓度的梯度时，则分别发生动量、热量、质量的传递现象。动量、热量、质量的传递，既可以是由分子的微观...
问答题
空气以一定的速度由一盛水的盘子上方流过，盘子宽度很大，流动方向上的长度为1m。温度恒定为288K。若远离盘子的空气为干空气，已知下空气的运动粘度为1.58×10-5m2/s，水蒸汽在空气中的扩散系数2.59×10-5m2/s，水蒸汽的饱和蒸汽压为12.79mmHg。大气压为101325Pa，空气流经水表面的对流换热系数为50w/m2.℃，空气的密度为1.2kg/m3，定压比热取1kJ/kg.℃，刘伊斯准则数等于1。试估计盘表面水的蒸发速率？摩尔气体常数为8314J/kmol.K
答案：由柯尔本类比率

C₁=Pw/（RT）=12.79×133.3/（8314×2...
问答题
简述顺流、逆流、汊流、和混合流各自的特点，并对顺流和逆流做一比较和分析。
答案：顺流式又称并流式，其内冷、热两种流体平行地向着同方向流动，即冷、热两种流体由同一端进入换热器。
逆流式，两种流...
问答题
在288.5K时，萘的蒸气压为0.0363mmHg，试计算在该温度下，直径12.7mm的萘球在空气中的蒸发速率。由于萘的蒸发速率很慢，可以假定在蒸发过程中萘球的直径不变，萘球周围可假定为无限厚的空气层，且温度与萘球相同。萘在该温度下在空气中的扩散系数为0.0565 ×10-4m2/s。（摩尔气体常数为8314J/kmol.K，以摩尔数表示，可以认为P≈PBm）
答案：
在离萘球中心r处，应用斯蒂芬定律有：

。
问答题
水蒸气通过一圆形开口容器向空气进行扩散。该容器放置于温度为328.15K的恒温槽中，压强为1atm，在容器顶端流过的是经过干燥的空气，在水面上方的容器中无对流混合。经测定，从顶端指水面的距离由0.125m降为0.15m时，总共需要290小时。求在该温度下的水空气系统的扩散系数。水蒸气在328.15K时的饱和压力为0.16atm，水的密度为985.6m3/kg（摩尔气体常数为8314J/kmol.K）
答案：1）水在328.15k时的饱和蒸汽压为P_A1=0.16atm=0.16年×101325=16212...