09-10学时-一、沿平壁降落液膜内的稳态传质--《化工传质与分离过程》教学课件.ppt

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1、一、沿平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速度分布方程液膜厚度定义 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柱坐标系的对流扩散方程0(稳态)0(一维)0(轴对

2、称)0(充分发展传质)0(无化反)二、圆管的稳态层流传质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修正式中的各有关参数值二、圆管的稳态层流传质一、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 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

3、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)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)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

4、。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)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)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)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)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？