《熱質交換原理與設備》習題答案

1、第一章第一章緒論1、答：分為三類。動量傳遞：流場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）。第二章熱質交換過程1、答：單位時間通過垂直與傳質方向上單位面積的物質的量稱為傳質通量。傳質通量等于傳質速度與濃度的乘積。以絕對速度表示的質量通量：AAABBBAABBmumumeueu??????以擴散速度表示的質量通量：()()AAABBBBABjuu

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

3、子的微觀運動引起的分子擴散，也可以是由旋渦混合造成的流體微團的宏觀運動引起的湍流傳遞）動量傳遞、能量傳遞和質量傳遞三種分子傳遞和湍流質量傳遞的三個數學關系式都是類似的。4、答：將雷諾類比律和柯爾本類比律推廣應用于對流質交換可知，傳遞因子等于傳質因子①2233rP2mHDttcGJJSSS??????②且可以把對流傳熱中有關的計算式用于對流傳質，只要將對流傳熱計算式中的有關物理參數及準則數用對流傳質中相對應的代換即可，如：rPmcuhtt

4、tcaDDSNSSS???????③當流體通過一物體表面，并與表面之間既有質量又有熱量交換時，同樣可用類比關系由傳熱系數h計算傳質系數mh23mhhLee????5：答：斯密特準則civSD?表示物性對對流傳質的影響，速度邊界層和濃度邊界層的相對關系用式子（2153）進行計算0.830.440.830.4440.0230.023206050.6270.9570.950.25100.02220.08mecmmshRSshDhmsd????

5、???????設傳質速率為AG，則211220000()()()44ln4AAAmAsAAlAmAsAAsAmAsAdGddxhdudduddxhdulh????????????????????????????9、解：200C時的空氣的物性：353352244200505541.2051.81101.013102930.22100.24101.0132102730.0531.205Re99901.81101.81100.6261.205

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