6燃烧物理基础 61传质学基础 62湍流物理模型及计算 63"三传"的比拟 64自由射流中的混合与传质 65旋转射流中的混合与传质 66钝体射流中的混合与传质 67平行与相交射流的混合与传质
1 6 燃烧物理基础 6.1 传质学基础 6.2 湍流物理模型及计算 6.3 "三传"的比拟 6.4 自由射流中的混合与传质 6.5 旋转射流中的混合与传质 6.6 钝体射流中的混合与传质 6.7 平行与相交射流的混合与传质
61传质学基础 物质由高浓度向低浓度方向的转移过程称为 传质,也称为质量传递。 传质的两种基本方式:分子扩散传质和对流 传质
2 6.1 传质学基础 物质由高浓度向低浓度方向的转移过程称为 传质，也称为质量传递。 传质的两种基本方式：分子扩散传质和对流 传质
扩散的基本定律 ■传质的推动力是组分的浓度梯度。组分)的浓 度通常用质量浓度kgm或摩尔浓度C1 kmom3来表示。 对于混合气体, RT ■可见在等温系统中,组分的摩尔浓度与分压 成正比
3 扩散的基本定律 传质的推动力是组分的浓度梯度。组分i的浓 度通常用质量浓度i kg/m3或摩尔浓度Ci kmol/m3来表示。 对于混合气体， 可见在等温系统中，组分的摩尔浓度与分压 成正比。 i i p C RT =
费克(Fick)第一定律 质量基准总质量浓度p为常数 JA=-DABPVO=-DABVPA 摩尔基准 总摩尔浓度C为常数 DCVx=-DnVO 对于一维扩散 AB J,=-D AB 4
4 费克（Fick）第一定律 质量基准 总质量浓度ρ为常数 摩尔基准 总摩尔浓度C为常数 对于一维扩散 A AB A AB A j D D = − = − A AB A AB A J D C x D C = − = − A A AB d j D dy = − A A AB dC J D dy = −
费克(Fick)第二定律 ■质量基准 at AB 对于一维扩散 A at AB 摩尔基准 aC A DVO at A 对于一维扩散 aC 4=-D AB dh 5
5 费克（Fick）第二定律 质量基准 对于一维扩散 摩尔基准 对于一维扩散 A 2 DAB A t = − 2 2 A A AB d D t dy = − A 2 AB A C D C t = − 2 2 A A AB C d C D t dy = −
质扩散率 费克中出现的质扩散率D,表征物质扩散能力的大 小,是个物性参数。它的数值取决于扩散时的温度、 压力及混合物系统的性质,主要依靠实验来确定。 般只用到二元混合物的质扩散率,有半经验的计 算公式,在已知po,7条件下的Do时,推算p,T条件 下的D D=D 6
6 质扩散率 费克中出现的质扩散率 D，表征物质扩散能力的大 小，是个物性参数。它的数值取决于扩散时的温度、 压力及混合物系统的性质，主要依靠实验来确定。 一般只用到二元混合物的质扩散率，有半经验的计 算公式，在已知p0 ,T0条件下的D0时，推算p,T条件 下的D 3 2 0 0 0 p T D D p T =
对流传质及传质系数 ■流体流过壁面或液体界面时,如果主流与界 面之间有浓度差,就引起传质。这种传质称 之为对流传质。 流体与界面间传质通量可如下定义 N=kC.-C A CAm=CA)推动力=速率 1/k 阻力 与传热中的牛顿冷却公式形式相同 7
7 对流传质及传质系数 流体流过壁面或液体界面时，如果主流与界 面之间有浓度差，就引起传质。这种传质称 之为对流传质。 流体与界面间传质通量可如下定义 与传热中的牛顿冷却公式形式相同。 ( ) ( , , ) , , 1 / A w A A C A w A C C C N k C C k − = − = = = 推动力 速率 阻力
浓度边界层 在对流传质中,在界面上也象热边界层一样 会形成浓度边界层。扩散介质的浓度变化主 要发生在浓度边界层之内
8 浓度边界层 在对流传质中，在界面上也象热边界层一样 会形成浓度边界层。扩散介质的浓度变化主 要发生在浓度边界层之内。 y x u, CA CA CAw
重要的准则数 ■普朗特准则数 Pr 施密特准则数 Sc D 对流传热的努谢尔特数 Nu 对流传质的舍伍德数 sh D 9
9 重要的准则数 普朗特准则数 施密特准则数 对流传热的努谢尔特数 对流传质的舍伍德数 Pr a = Sc D = l Nu = D l Sh D =
■管内强制对流湍流换热的公式 Nu=0.023 Re.8 Pro 管内强制对流传质的公式 Sh=0.023Re083sc04 10
10 管内强制对流湍流换热的公式 管内强制对流传质的公式 0.83 0.44 Sh Sc = 0.023Re0.8 0.4 Nu = 0.023Re Pr