第一章传质过程基础一、选择与填空(30分,每空2分)1.传质通量与相对应。
AQ/q;BC/_4.CC.jft.DCA2.传质通量j,\与相对应。
A.CM("*):B.5“:C.C/村;D.P^A■:3.传质通量七"与相对应。
ACA(UA-UM);B.C^A.c.%*;D.力%4.等分了反方向扩散通常发生在单元操作过程中:-组分通过另-停滞组分的扩散通常发生在单元操作过程中。
5.描述动量和质量传递类似律的一层模型是:两层模型是;三层模型是。
I.在根管子中存在有由CHA组分A)和Hc(组分B)组成的气体混合物,压力为1.013x105Pa、温度为298K。
扩散条件下,CH,在He中的扩散系数为=675x10-5m2/s。
试求算CH4的传质通量、。
2.298K的水以0.5m/s的主体流速流过内径为25mm的荼管,2知荼溶于水时的施密特数衣为2330,试分别用雷诺、普兰德一泰勒、卡门和柯尔本类比关系式求算充分发展后的对流传质系数。
三、推导(30分,每题15分)1.对于A、B二组元物系,试采用欧拉(Euler)方法,推导沿x、y方向进行二维分了传二、计算(40分,每20分)质时的传质微分方程。
设系统内发生化学反应,组分A的质量生成速率为kg/(m3s)2.试利用传质速率方程和扩散通量方程,将稣转换成片。
6通常,气体的扩散系数与有关,液体的扩散系数与有关。
A."B.C.D.矶。
9.推动力与对流传质系数相对应。
A.知;B.匕;C.电;D.。
化工传递过程基础复习题(2009)1.何为“连续介质假定”,这一假定的要点和重要意义是什么?试解释联续性方程的物理意义。
2.如何理解“三传之间存在着共同的、内在的联系”的说法?试从分子传递和边界层理论的两种角度阐述三传的共性。
3.试解释流体力学研究中经常使用的两种分析观点。
采用上述两种分析观点的主要特点是什么?什么是拉格朗口导数,其中各项的物理意义如何?4.试从不可压缩流体流动的〃-s.幼和连续性方程出发,经简化推导出描述垂直于重立方向的单向稳态层流流动的方程形式。
并对无限大平行平板间的稳态粘性流动进行求解。
5.何为惯性力?何为粘性力?为何爬流运动中可忽略惯性力?而当凡>>1时却不能简单忽略粘性力的影响?6.何为流函数,何为势函数,二者各有何特性?7.何为边界层学说,边界层内不同区域中传递机理有何区别,试以平板壁面流动为例说明边界层的形成,发展过程。
8.如何依据数量级比较法从N-S方程出发推导出普兰特层流边界层方程9.什么是临界距离,临界点前后边界层有何异同,试以流体进入圆直管流动为例解释曳力系数以及传热、传质系数沿程变化规律。
若流体与壁血间同时存在传热与传质,如何求出热边界层及浓度边界层厚度,并求出局部及平均传热、传质系数,并计算传热、传质速率?11.发生湍流的原因是什么?如何对湍流进行描述?湍流流动为何可强化传热与传质,如何进行湍流条件下的传热与传质计算。
12.试推导Kaman边界层动量积分方程以及边界层热流、边界层质量积分方程,试利用1/7次方分布分别对传热、传质进行求解,推导出准数关联式。
13.相间传质模型何那些,双膜模型与溶质渗透模型的要点何在,有何异同。
14.何为类似率,以雷诺类似为例说明如何进行三种传递现象之间的类似。
15.总结比较三种传递现象中下列内容的异同。
%1微分方程及其简化形式。
%1边界层及边界层方程。
%1边界层的求解方法与结果。
%1无因次准数及其物理意义。
()A直线B双曲线C抛物线D圆形6、用差分法处理而维稳态热传导时,各结点温度间的关系为()At.1.+t.1.+t..1+t=4t.A%+l,j%.l,j%,j.l%,j+lr%,jR.+t.1.+t.1+tjV4t..Bi+l,Ji-l,Ji,Jli,j+li,Jr*ti+t.1.+t..i+t.>4t--C%+l,j%,j+lr%,jD不能确定7、下列关系式不正确的是.1,、1z、AU=_(QAUA+AJUB)BUm=—(CAUA+CBUB)PvcN=NA+NBDJ=JA+JB二、计算题(6小题,共55分)1、左下图为一配料用的搅拌槽,水以150kg/h的流率,固体苯横酸以30kg/h的流率加入搅拌槽中,制成溶液后,以120kg/h的流率流出容器。
由于搅拌充分,槽内浓度各处均匀。
开始时槽内预先已盛有100kg纯水。
试计算lh后由槽中流出的溶液浓度(以质量分数表示)。
(8分)H2O,150kg/h苯磺酸,30kg/h一溶液,120kg/h2.某一流场的速度向量可以下式表达u(x,y)=5xi-5yj试写出该流场随体加速度向最理的表达式。
(10分)4.已知某不可压缩流体作平而流动时的速度分量u=3xuv=-3y试求出此情况下的流函数。
(9分)5、试推导单层铜壁稳态热传导方程(10分)6、由CO(组分A)和CO,(组分B)构成的二元系统中发生一维稳态扩散。
已知cA—0.022kmol/m,cB=0.055kmol/m3,uA=0.0015TW/5,UB—0.0004/n/s,试求(10分)(1)〃、妇(2)、、也、N;(3)七、七、〃。
P142三、名词解释1、气体导热P1232、多维不稳态流动P1553、Newman法则P155四、问答题写出毕渥数Bi的定义和物理意义,并说明为何Bi<0.1可按集总热容法处理。
P142五、计算题1、气体以10〃〃s的流速流过一平板壁面,壁面温度恒定,且高于气体温度。
已知:气体的运动粘度v=2x10-5〃2/s,pr=0.7,导热系数k=3xl0W/m.K临界雷诺Rev<=5x10\局部对流传热系数如=0.332-Re;2Pr,(层流)X/v=0.029-Rev45Pr,/3o(湍流)X求距板前缘0.2/w处的速度边界层流厚度,温度边界层厚度和平均对流传热系数。