传递义.ppt

10.3.3 对流传质系数的不同表达方式 1）问题的提出：传质系数的定义式 （对流传质通量）=（传质系数）*（浓差驱动力） 不同传质方式 不同浓度单位 10.3.3 对流传质系数的不同表达方式 2）阻力膜内等分子反方向扩散 例；气相中，以压差为驱动力。 通量定义式 先前已导出的通量计算式（10-4） 10.3.3 对流传质系数的不同表达方式 所以相应的对流传质系数 3）阻力膜内A经停滞组分B的扩散 例；气相中，以压差为驱动力。 通量定义式 10.3.3 对流传质系数的不同表达方式 先前已导出的通量计算式 所以相应的对流传质系数 * * 10.3.3 对流传质系数的不同表达方式 例如等分子反方向前已导出的通量计算式 所以相应的对流传质系数 不同扩散方式、不同浓度基、不同浓度基加不同扩散方式，等等，凡此种种，不一而足！ 4）不同浓度基准对流传质系数的换算 10.4 层流下的质量传递 10.4.1三种传递边界层控制方程的类比分析（平板，层流，精确解） 详见教材p252，表10-1 10.4.2平板层流对流传质系数 、 10.4.2平板层流对流传质系数 10.4.2平板层流对流传质系数 对应NB=0的情形 10.4.2平板层流对流传质系数 平均传质系数 适用：平板层流边界层，Sc0.6， 壁面传质速率低（uys约为0）。 10.4 层流下的质量传递 10.4.3平板层流传质的近似解 卡门边界层积分动量方程 温度边界层热流方程 浓度边界层积分传质方程 热量传递与质量传递的对比 热量传递与质量传递的对比 * 传质斯坦顿数 传热斯坦顿数 适用条件： ， 对于圆管中的湍流传质 * 柯尔本的 因数类似法（柯尔本类似律） 对于管内湍流传递，契尔顿和柯尔本利用实验数据关联了 和 的关系，即柯尔本类似律。 式中 —传质 因子。 适用范围： 不存在边界层分离 管内湍流传质 * 与柯尔本传热类似律相比较有： 上两式适用范围： 不存在形体阻力 * 若存在形体阻力，则有 即 适用范围： 热量、质量传递同时发生（广泛使用） 、 知一个，则另一个可求 * 质量传递知识点 概念： 1、什么是分子传质？ 2、什么是对流传质？ 3、费克第一定律的普遍表示方法。 4、浓度边界层及其厚度的定义。 5、对流传质分系数的定义式。 6、传质柯尔本类似律定义式。 7、传质j因子和传热j因子之间的关系。 计算：分子传质例题， 的计算式。 * 传递过程的模型化描述方法 3）物理/化学对象和过程 ☆ 复杂的过程： 同时进行动量、热量、质量及反应的定态过程；物性（密度、黏度）变化；在圆管中，具有轴对称性质（柱坐标）。 ☆ 复杂的因素： 操作条件，如进料速度及分布、浓度、温度等； 几何条件，如通道尺寸等； 以及壁面上催化剂的活性及其分布等。 ☆ 这些因素通过复杂的方式影响到反应管内的速度分布、温度分布以及浓度分布（及反应的转化率）。 3）物理/化学对象和过程 ☆ 同时，在已知三种场分布的条件下，作为导出量的对流传递系数，即 与压降相关的摩擦系数， 与温度分布有关的努塞尔数 以及与浓度分布有关的施伍德数的影响因素也可加以考察。 ☆ 通过这种“数值实验”，可以深入了解对象的特性，从而设计出优化的过程。 赠 语 传递模型是基于物理定律（通常是守恒原理）而建立的，用以描述传递中守恒量的的平衡；模型的适用范围或普适性取决于建立模型时的设定条件。面对具体的问题，需要基于细致的物理/化学分析“量体裁衣”，得到与对象特性最为切合的模型。一旦确立了模型，模型中就“结晶”了对象的特性。此时，需要依据传递模型的数学特性（常微分或偏微分）选取求解方法，从而得到理论解析解或者数值解。基于求解结果，就可以定性和/或定量把握对象的传递特性。这种模型化方法较之常规的实验模型方法的优点是显然的，如省时省力、预测能量强等。在计算传热学中创立学派的Spalding教授曾说，他的理想是有一天所有的过程单元的可靠设计都能在计算机上完成，愿以此与同学们共勉。 * 考试题型 概念和填空题 推导题或简化题 计算题 论述题 * 金君素 CHE34200T：传递过程原理 化学工程学院 2011年5月 10 质量传递（ II）: 对流传质 1 掌握浓度边界层的基本概念及其定性（如形成和分区结构）和定量特征（如厚度，对流传质系数等）。 2 了解利用相似类比方法得到三类边界层控制方程精确解的思路，并利用相关结果推导、计算对流传质系数、传质速率、浓度边界层厚度等。 3 平板层流边界层近似解的求解思路、计算