化工传递过程复习

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1、. .“化工传递过程复习大纲一 课程根本内容(1)动量传递建立动量传递方程组，介绍方程组礁层流、湍流中的应用。其应用是指在特定的条件下求解：流体的速度分布、应力分布及流量计算。介绍边界层概念和方程，湍流概念和方程。这局部内容是学习传递过程的根底，务必一开场就扎扎实实地加以掌握。(2)热量传递在这局部内容中首先建立了热量传递方程组，接着在稳态、非稳态热传导和稳态层流、湍流传热领域展开讨论。主要解决在定解条件下固体、流体内的温度分布、局部热量通量和总热流率。稳态导热中要掌握一维导热例子(直角坐标和柱坐标)。在非稳态导热中注意对毕渥特数(Bi)的判别，掌握集总热容法(Bi0.1)，和无限大物体导热的

2、高斯误差函数法，其它情况可采用图解法计算。对沿板的准确解、近似解所导出的公式会正确使用，如利用公式求解温度分布、边界层层厚及热流通量。类比解主要是用在湍流传递中，其思想是利用较易得到的摩擦阻力系数类推得出湍流传热系数和湍流传质系数或是用对流传热系数类推出对流传质系数，类比解注意对J因数类似法的掌握运用。(3)质量传递在上述局部根底上，进一步讨论了与化工生产最为密切的质量传递，它是传递与别离过程间的桥梁。在这局部中建立了组元的质量传递方程，用于解决浓度分布问题，介绍了传质方式和原理，介绍了对流传质系数的定义和在层流、湍流下传质系数的求解公式。这局部内容在方程的建立，求解思路和所用的数学解法与(1

3、)(2)局部雷同，学习时可注意借鉴上述知识。学完这局部内容后，注意全篇的融会贯穿、归纳整理。如每一局部开场都是建立各自的微分方程。三传的层流解、湍流解、类比解、图解等都可加以归纳。进展比照找出一些共性的规律。二 课程考核目标(知识要点、内容难点和考核要求)第一章 传递过程概论(一)知识要点1、传递过程的研究对象。2、传递过程的研究方法。3、传递过程的名词和三传定义。(二)考核要求1、分子传递唯象律表达式及各项物理意义。2、涡流传递唯象律表达式及各项物理意义。3、传递通量的表述。第二章 连续性方程与运动方程(一)知识要点1、连续方程的建立(微分质量方程)。2、微分动量方程的建立。3、方程的简化、

4、特例和在其他坐标系下的方程。(二)内容难点1、方程建立的思路、依据、步骤和推导。2、连续性方程的两种表达式的形式与物理意义。(三)考核要求1、根据具体的物理过程和特定条件建立简单的微分质量方程(推导)。2、根据所给条件对连续性方程进展简化。3、随体导教的正确表达、各项的物理意义的说明。4、认识并理解其他坐标系下的连续方程。5、总衡算方程不作要求。第三章 运动方程的应用(奈维-斯托克斯方程的应用)(一)知识要点1、奈维-斯托克斯方程在稳定、层流状态下，沿平板、圆管流动时的应用-求解速度分布。2、流线定义、特点及流线方。3、流函数定义、使用条件及表达式。4、势(位)函数定义、使用条件及表达式。(二

5、)内容难点1、方程的简化。2、简化前方程的求解。(三)考核要求1、奈维-斯托克斯方程在直角坐标、柱坐标和球坐标系下正确使用和简化过程。2、速度分布和应力分布的计算。3、流线、流函数、位函数的概念、使用条件、对应方程和方程的应用。第四章 边界层流动(一)知识要点1、速度边界层定义、边界层的形成、开展和别离。2、边界层微分方程的建立。3、边界层积分方程的建立(二)内容难点1、准数方程、量级分析和边界层微分方程的建立。2、边界层积分方程的建立(三)考核要求l、边界层的概念及定义。2、掌握边界层别离条件和别离后果。3、沿平板流动时，层流边界层的速度分布，应力分布、流量的求取。第五章 湍流(一)知识要点

6、l、湍流的特点、起因及表征。2、瞬时量、脉动量和时均量。3、湍流运动方程。4、混合长及动量涡团传递理论。5、通用速度方程。6、粗糙管中的湍流(二)内容难点1、湍流的表征。2、用均时量表征瞬时量的思想及表述方法。3、湍流公式的推导。(三)考核要求1、湍流概念瞬时值的表达;混合长概念及表达;光滑管和粗糙管概念;水力光滑、半粗糙及完全粗糙概念。2、通用速度分布方程的熟练使用包括：计算层流内层、缓冲层、核心层内的速度分布和各层层厚计算。3、光滑管和粗糙管的阻力计算。4、沿平板湍流计算。第六章 热量传递概论与能量方程(一)知识要点1、传热的三种方式及机理。2、能量微分方程的推导(二)考核要求l、熟悉不同

7、坐标系下的能量方程表达式。2、根据条件对能量方程进展简化。3、根据条件建立简单情况下的能量衡量方程。第七章 热传导(一)知识要点l、热传导的根本微分方程。2、一维稳态热传导。3、不稳态热传导。4、速算图及多维热传导(Newmare法那么)(二)内容难点l、毕涡特数Bi(BiotNumber)的定义及物理意义。2、三类边界条件的分类、识别、互相转换关系。3、解析解的推导和不同边界条件下的解。4、各坐标系下的速算图的运用及图中各个参数的含义。(三)考核要求1、熟悉根本热传导的微分方程。2、集总热容法的判别和正确运用。3、无限大物体不稳态导热的计算。4、对薄平板双向或单向不稳态导热要求会用速算图求解

8、。5、上述的运用、计算、求解要求求出具体的温度随时间、地点的分布规律：求出热量通量(单位面积所传递的热量，J/m2.s)和传热速率(J/S)6、扩展外表的导热和二维稳态导热的数值解不作要求。第八章 对流传热(一)知识要点l、对流传热机理及对流传热系数的定义。2、温度边界层概念。3、层流下沿板热量传递的准确解和近似解。4、湍流传热的类似律(类比解)(二)内容难点l、准确解的推导思路。2、近似解的推导过程。3、类比解的思想。(三)考核要求l、温度边界层的概念。2、努赛尔准数(Nu)定义、物理意义及与Bi数的区别。3、层流、湍流沿平板稳态流动时的边界层内的温度分布、对流传热系数的计算、传热通量和传热

9、速率的计算。4、类比解，尤其是要掌握Jh因子类似法，会用阻力系数f(或(Cd)求取对流传热系数。5、冷凝和沸腾传热不在本课程要求范围。第九章 质量传递概论与传质微分方程(一)知识要点l、分子扩散传质与对流传质的概念与机理。2、浓度、速度与通量的定义。3、质量传递微分方程的建立。(二)内容难点1、质量基准、摩尔基准两种基准下的浓度、速度、通量的表达式。2、同种基准和不同基准下浓度、速度和通量的互相转换关系。(三)考核要求l、不同坐标系下的质量传递微分方程的识别。2、上述方程在特定条件下的简化。3、双组分混合物扩散传质时，总通量、扩散通量，组元传质量的表达式;各项对流传质奉献;通量之间的关系，通量

10、与对应速度的关系，不同基准之间的转换方法。第十章 分子传质(一)知识要点1、气相、液相和固相分子扩散系数的表达式。2、组分A通过静止组分B的稳态扩散传质(NB=0)。3、等摩尔反向稳态扩散传质(NA=NB)。4、在静止介质(或固定介质)中不稳定扩散。(二)内容难点1、平板、圆柱内一维稳态扩散。2、不稳态扩散传质的分析解、图解及相平衡关系。(三)考核要点1、分子扩散系数的计算。2、一维稳态扩散(NB=0，NA=NB)时，浓度分布和传质通量的计算。3、一维不稳态扩散，半无限大物体中的不稳态扩散(用公式求解)。4、多组分混合物扩散不作本课程的要求。第十一章 对流传质(一)知识要点l、浓度边界层的概念

11、与温度、速度边界层的区别。2、对流传质系数定义。3、沿平板层流传质的准确解和近似解。4、沿圆管层流传质的准确解和近似解。5、湍流传质的类比解。6、沿平板湍流传质的近似解。7、相际传质理论(二)内容难点l、各个对流传质系数的定义及彼此转换关系。2、准确解的求解过程。3、uys0对对流传递系数的影响。(三)考核要点l、浓度边界层、温度边界层、速度边界层的比照讨论。2、浓度边界层对传质的影响。3、对流传质系数的求取和传质速率方程。4、沿板层流传质的浓度分布及传质通量(uys=0)。5、沿板湍流传质的浓度分布及传质通量(uys=0)。6、湍流传质的类比解，着重掌握J因子法。7、相际传质理论的概念，物理

12、意义与模型的计算。模型指：双膜模型、溶质渗透模型和外表更新模型8、对流传质系数关联式，有壁面速度影响的传质不作要求三 本课程考试试卷采用的题型分为根本概念题和计算题。概念题(70%)又分为：单项选择题、填空题、名词解释、简答题;计算题(30%)。四 模拟复习题一 思考问答题1 何谓拉格郎日观点，何谓欧拉观点2 不可压缩流体，可压缩流体，粘性流体，理想流体，非牛顿流体，非牛顿流体的几种类型？3 动量浓度，热量浓度，质量浓度 稳态流动。非稳态流动4 热量扩散系数，动量扩散系数，质量扩散系数。分别列出其表达式和单位5 连续性方程所谓物理意义6 对稳态流动，连续性方程如何简化，对于不可压缩流体。连续性

13、方程又如何简化。7 导热系数和热扩散系数的定义式，并说明两者的物理意义8 推导奈维-斯托克斯方程的物理定律？9何为充分开展的流动 如何判断充分开展的流动， 10 普兰德边界层理论的根本内容？11 试比拟浓度边界层，温度边界层和浓度边界层的差异12 将流体在圆管内层流和湍流时的边界条件和速度分布进展比拟13 在推导下降液膜内的速度分布时，作了那些假设，所获得的结果在那些情况下可以应用14 传递过程中，恒算有几种形式15 湍流有那些特点16 分别说明瞬时量，时均量和脉动量的意义，比拟之间的关系17 何为普兰德混合长，混合长大小与那些因素有关18 无论层流还是湍流流动，管壁粗糙度对速度分布和摩擦阻力

14、都有影响吗？19 阐述普兰德混合长与分子自由程的类似与区别20 试比拟管内层流流动和湍流流动时 速度分布，平均速度和最大速度的关系？21 如何判断管内层流和湍流是否为充分开展的流动， 层流和湍流进口段长度如何人确定。22 何为爬流，何为势流，如何判断23 热传导过程中能量传递机理？24 说明导热微分方程中各项的物理意义：25 列出导热的三种特例及其简化的导热微分方程26 对流传热系数的定义27 分析湍流边界层内热量传递机理？28 热量传递的几种形式及其传热机理29 毕奥数的定义式及其物理意义 30 付立叶数的物理意义31 努塞尔数的物理意义？32 普兰德数的物理意义？33 说明层流边界层和湍流边界层与固体壁面之间的传热机理，并分析两者与固体壁面间传热的一样点和不同点。34 列出局部对流传热系数与平均对流传热系数之间的关系35 写出以下情况下组分A 的扩散通的表达式A 等摩尔反向扩散B 等质量方向扩散C 组分A通过滞留组分B 的扩散36 分析化学反响对分子扩散过程的影响，在何条件下为反映控制，在何条件下为扩散控制37 组分A 通过滞留B扩散，在何条件下可以忽略整体流动的影响38 阐述三种传质理论的主要论点，比拟三种理论导出的对流传质系数与分子扩