《电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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2、壁降落液膜内的稳态传质 3.数学模型的求解流动模型求解结果速度分布方程平均速度速度分布方程电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）液膜厚度定义 单位液膜宽度的质量流率 一、沿平壁降落液膜内的稳态传质 故电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）传质模型求解结果对流传质系数液膜内流速很低一、沿平壁降落液膜内的稳态传质 施伍德数电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）二、圆管的稳态层流传质 某流体以稳态层流流过光滑水平圆管，流体与壁面间进行对流传质。1.传质的物理模型工程示例发汗冷却流体流过可溶性固体管道发汗冷却电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）圆管内的稳态传质速度边界
3、层和浓度边界层均充分发展传质速度边界层和浓度边界层均正在发展传质速度边界层充分发展，浓度边界层正在发展传质电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）2.数学模型的建立 对于圆管内的稳态层流，连续性方程和运动方程求解结果为：需同时求解以下方程：v 连续性方程v 运动方程v 对流扩散方程二、圆管的稳态层流传质电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）柱坐标系的对流扩散方程0(稳态)0(一维)0(轴对称) 0(充分发展传质) 0(无化反)二、圆管的稳态层流传质电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）对流扩散方程化简结果为圆管内层流传质的微分方程与传热过程比较二、圆管的稳态层流传质电子课
4、件化工原理（上册）05. 第一章（05）边界条件分为以下两类与传热过程比较(1)管壁处的浓度维持恒定(2)管壁处的传质通量维持恒定(1)管壁处的温度维持恒定(2)管壁处的热通量维持恒定二、圆管的稳态层流传质电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）数学模型B.C（1）（2）与传热过程比较数学模型（1）（2）B.C二、圆管的稳态层流传质电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）3.数学模型的求解求解结果如下：(1)(2)(1)(2)与传热过程比较二、圆管的稳态层流传质电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）考虑进口段对传质的影响与传热过程比较二、圆管的稳态层流传质电子课件化工原理（
5、上册）05. 第一章（05）修正式中的各有关参数值二、圆管的稳态层流传质电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）传质进口段长度传热进口段长度与传热过程比较二、圆管的稳态层流传质电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）一、三传类比的基本概念 v 传递机理的类似动量、热量与质量传递类似的体现1.三传的类似性v 数学模型表达式类似v 数学模型求解方法类似v 三个传递系数可用一定的关系式相联系类似律电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05） 根据动量、热量与质量传递的类似性，对三种传递过程进行类比分析，建立传递系数间的定量关系，该过程即三传的类比。 2.三传的类比意义v利于近一步了解三
6、传的机理一、三传类比的基本概念 v由已知传递系数求另一传递系数电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）二、三传类比表达式(类似律) 1.雷诺 (Reynolds) 类似律雷诺类比模型图 设流体以湍流流过壁面，流体与壁面间进行动量、热量和质量传递。 雷诺认为，湍流主体一直延伸到壁面。一层模型 设单位时间单位面积上，流体与壁面间所交换的质量为M 。电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）单位时间单位面积上交换的动量为由故又二、三传类比表达式(类似律) 电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）单位时间单位面积上交换的热量为故由二、三传类比表达式(类似律) 电子课件化工原理（上册）0
7、5. 第一章（05）单位时间单位面积上交换的组分A的质量为即二、三传类比表达式(类似律) 由电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）联立得即二、三传类比表达式(类似律) 动量热量雷诺类似律动量质量雷诺类似律热量质量雷诺类似律电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）由则二、三传类比表达式(类似律) 雷诺类似律传热斯坦顿数传质斯坦顿数适用条件电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）2.普朗特 (Prandtl) 泰勒 (Taylor) 类似律 普朗特认为，湍流边界层由湍流主体和层流内层组成。 两层模型推导得普朗特泰勒类似律二、三传类比表达式(类似律) 修正项电子课件化工原理（上册
8、）05. 第一章（05）3.冯 卡门(Von Krmn)类似律 卡门认为，湍流边界层由湍流主体、缓冲层和层流内层组成。 三层模型卡门类似律推导得修正项二、三传类比表达式(类似律) 电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）4.柯尔本(Colburn)类似律流体在管内湍流传热、传质的经验公式二、三传类比表达式(类似律) 电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）令传热 j 因数故柯尔本类似律传质 j 因数二、三传类比表达式(类似律) 电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）适用条件若柯尔本类似律雷 诺类似律二、三传类比表达式(类似律) 电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）
9、各类似律的适用条件v 物性参数可视为常数或取平均值v 无内热源v 无辐射传热v 无边界层分离，无形体阻力 各类似律的定性温度v 传质速率很低，速度场不受传质的影响二、三传类比表达式(类似律) 电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）练 习 题 目思考题作业题: 17、181. 对流传质系数有哪几种求解方法，其适用情 况如何 ？2. 三传类比具有哪些理论意义和实际意义？3. 何为湍流传质的一层模型、两层模型和三层 模型，各模型分别用哪一个类似律来表达？电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）本 章 小 结本章重点掌握的内容v混合物组成的表示方法v质量传递的基本方式v传质的速度与通量v传质微分方程v气体中的稳态扩散v停滞膜模型v对流传质系数和对流传质速率方程v雷诺类似律电子课件化工原理（上册）05. 第一章（05）
