第三章对流传质 (2)PPT讲稿.ppt
《第三章对流传质 (2)PPT讲稿.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第三章对流传质 (2)PPT讲稿.ppt(21页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第三章对流传质第1页,共21页,编辑于2022年,星期二第一节第一节 数学模型数学模型 在运动的流体中,除了分子扩散以外,还存在由流体微团的在运动的流体中,除了分子扩散以外,还存在由流体微团的宏观运动而产生的物质传递,这种宏观运动而产生的物质传递,这种由流体运动引起的物质传递称为由流体运动引起的物质传递称为对流传质对流传质。对流传质远比扩散传质重要,有更广泛的意义。如:固体燃对流传质远比扩散传质重要,有更广泛的意义。如:固体燃料燃烧时,空气中的氧气向燃料表面的传输,高炉炼铁时炉气中料燃烧时,空气中的氧气向燃料表面的传输,高炉炼铁时炉气中的的COCO向矿石表面的传输,转炉炼钢中氧气流中的向矿石表
2、面的传输,转炉炼钢中氧气流中的O O2 2向钢液表面的向钢液表面的传输,及铸造时砂模中的水汽向流动空气的传递等。传输,及铸造时砂模中的水汽向流动空气的传递等。第2页,共21页,编辑于2022年,星期二1.1.对流传质速率对流传质速率 摩尔传质通量:摩尔传质通量:摩尔传质通量:摩尔传质通量:质量传质通量:质量传质通量:质量传质通量:质量传质通量:式中:式中:C C,分别表示摩尔浓度(千摩尔分别表示摩尔浓度(千摩尔/米米3 3)与质量浓度)与质量浓度(千克千克/米米3 3);k kc c和和k k为摩尔传质为摩尔传质系统与质量传质系数,单位都是(米系统与质量传质系数,单位都是(米/时)下标号时)下
3、标号0 0与与分别表示界面与流体核心处。分别表示界面与流体核心处。对流扩散速率,既有对流扩散速率,既有分子扩散分子扩散又有又有涡流扩散涡流扩散,所以,所以总传质速率总传质速率为:为:D DE E:涡流扩散系数,不是物性常数,与湍动程度有关。:涡流扩散系数,不是物性常数,与湍动程度有关。第3页,共21页,编辑于2022年,星期二n n牛顿粘性定律牛顿粘性定律牛顿粘性定律牛顿粘性定律n n菲克扩散定律菲克扩散定律菲克扩散定律菲克扩散定律n n傅立叶导热定律傅立叶导热定律傅立叶导热定律傅立叶导热定律传递机理的相似性:传递机理的相似性:带入摩尔传质通量得:带入摩尔传质通量得:第4页,共21页,编辑于2
4、022年,星期二cscb2.2.有效边界层模型有效边界层模型 图中图中c cs s为界面处的浓度,为界面处的浓度,c cb b为浓度边界层外为浓度边界层外液体内部的浓度。在浓度边界层中浓度发生急液体内部的浓度。在浓度边界层中浓度发生急剧变化,边界层厚度剧变化,边界层厚度 c c不存在明显的界限,使不存在明显的界限,使得数学处理上很不方便。在浓度边界层中,同得数学处理上很不方便。在浓度边界层中,同时存在时存在分子扩散分子扩散和和湍流传质湍流传质。因此在数学上可以。因此在数学上可以作等效处理。在非常贴近与固体的界面处,浓度作等效处理。在非常贴近与固体的界面处,浓度分布成直线。因此在界面处(即分布成
5、直线。因此在界面处(即y=0y=0)沿着直线对)沿着直线对浓度分布曲线引一切线,此切线与浓度边界层外浓度分布曲线引一切线,此切线与浓度边界层外流体内部的浓度流体内部的浓度c cb b的延长线相交,通过交点作一条与的延长线相交,通过交点作一条与界面平行的平面,此平面与界面之间的区域叫做界面平行的平面,此平面与界面之间的区域叫做有效边有效边界层界层,用,用 c c来表示。来表示。第5页,共21页,编辑于2022年,星期二 流体与界面间的传质速度,可利用二元系中一组分通过静止介质的流体与界面间的传质速度,可利用二元系中一组分通过静止介质的传质速度传质速度公式:公式:分子扩分子扩散速度散速度在稳定态下
6、:在稳定态下:带入上式得:带入上式得:沿界面有效边界层厚度积分,并假设沿界面有效边界层厚度积分,并假设A A组分浓度很小,组分浓度很小,x xA A00,得:,得:并有:并有:可用此式来反算有效边界层的厚度。可用此式来反算有效边界层的厚度。第6页,共21页,编辑于2022年,星期二3.3.希格比渗透模型与丹克沃茨更新模型希格比渗透模型与丹克沃茨更新模型 黑碧黑碧(R.Higbie)(R.Higbie)在研究流体间传质过程在研究流体间传质过程中提出了溶质渗透理论模型。中提出了溶质渗透理论模型。假设:假设:1 1)流体)流体2 2可看作由许多微元组成,相间可看作由许多微元组成,相间的传质是由流体中
7、的微元完成的,如图的传质是由流体中的微元完成的,如图所示;所示;2 2)每个微元内某组元的浓度为)每个微元内某组元的浓度为c cb b,由于自,由于自然流动或湍流,若某微元被带到界面与另然流动或湍流,若某微元被带到界面与另一流体(流体一流体(流体1 1)相接触,如流体)相接触,如流体1 1中某组中某组元的浓度大于流体元的浓度大于流体2 2相平衡的浓度则该组元相平衡的浓度则该组元从流体从流体1 1向流体向流体2 2微元中迁移;微元中迁移;3 3)微元在界面停留的时间很短,以)微元在界面停留的时间很短,以t te e表示。经表示。经t te e时间后,微元又进入流体时间后,微元又进入流体2 2内。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第三章对流传质 2PPT讲稿 第三 对流 传质 PPT 讲稿
限制150内