第一章传质过程基础1.1质量传递概论与传质微分方程1. 2分子传质（扩散）1.3对流传质1. 3. 1对流传质的概念
1.1 质量传递概论与传质微分方程 1.3.1 对流传质的概念 第一章 传质过程基础 1.2 分子传质(扩散) 1.3 对流传质
一、对流传质的类型与机理1.对流传质的类型强制层流传质强制对流传质对流强制瑞流传质传质自然对流传质流体与固体壁面间的传质对流传质两流体通过相界面的传质
一、对流传质的类型与机理 1.对流传质的类型 对流 传质 自然对流传质 强制层流传质 强制湍流传质 √ √ 对流 传质 流体与固体壁面间的传质 两流体通过相界面的传质√ 强制对流传质 √
一、对流传质的类型与机理2.对流传质的机理11所谓对流传质层流内层的机理是指在传质As过程中，流体以哪缓冲CA= f(r)层种方式进行传质。研究对流传质速率瑞流需首先弄清对流传C Af中心质的机理。流体与管壁间的浓度分布
一、对流传质的类型与机理 2.对流传质的机理 所谓对流传质 的机理是指在传质 过程中，流体以哪 种方式进行传质。 研究对流传质速率 需首先弄清对流传 质的机理。 层流 内层 缓冲 层 湍流 中心 As c Af c c f (r) A = 湍流 流体 流体与管壁间的浓度分布
一、对流传质的类型与机理传质机理：分子传质1浓度分布：为一陡峭直线壁在面的分子传质直垂传质机理涡流传质方向为缓冲上分层层浓度分布：为一渐缓曲线传质机理：涡流传质为主瑞流主体浓度分布：为一平坦曲线
一、对流传质的类型与机理 湍流 主体 层流 内层 缓冲 层 传质机理：分子传质 传质机理：涡流传质为主 浓度分布：为一陡峭直线 传质机理 浓度分布：为一渐缓曲线 浓度分布：为一平坦曲线 分子传质 涡流传质 在与壁 面垂直 的方向 上分为 三层
二、浓度边界层与对流传质系数1.浓度边界层（传质边界层）当流体流过固体壁面1时，若流体与壁面处的浓uo度不同，则在与壁面垂直u= f(y)uoCAO的方向上将建立起浓度梯CA= f(y)度，该浓度梯度自壁面向CAOSISDx流体主体逐渐减小。壁面CAS附近具有较大浓度梯度的平板壁面的浓度边界层区域称为浓度边界层
二、浓度边界层与对流传质系数 1.浓度边界层(传质边界层) 当流体流过固体壁面 时，若流体与壁面处的浓 度不同，则在与壁面垂直 的方向上将建立起浓度梯 度，该浓度梯度自壁面向 流体主体逐渐减小。壁面 附近具有较大浓度梯度的 区域称为浓度边界层。 y x 0 u 0 u u = f (y) A0 c cAs A0 c D c f (y) A = 平板壁面的浓度边界层
二、浓度边界层与对流传质系数进口充分发展传质进口段段长度的传质传质LLLTLLLL充分发展的传质auoOzCAOCAs-CAb8=op=rSSD主体浓度L1Le42元rd-CAb管道壁面的浓度边界层['iu, 2nrdr
对于管道壁面 管道壁面的浓度边界层 充分发展的传质 主体浓度 u0 e L D i = = r A0 c D LD 传质进口 段长度 进口 段 传质 充分发展 的传质 二、浓度边界层与对流传质系数 ( ) = 0 − − As Ab As A c c c c z rdr i r z u rdr i r cz u c A Ab 2 0 2 0 =
二、浓度边界层与对流传质系数2.对流传质系数u=0YiZhNdcSDTLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLLILLLLLLLLLLr=rdrABCAS= k,S(CAb -CAs)对流传质DdcAB系数理论Kr-ridr求解公式A
2.对流传质系数 稳态传质 i A A AB r r dr dc G = −D S = i A As Ab AB r r dr dc c c D c k = − = 整理得 对流传质 系数理论 求解公式 二、浓度边界层与对流传质系数 As c Ab c i r NA u = 0 ( ) Ab As S c c c = k −
二、浓度边界层与对流传质系数求解对流传质系数的步骤求解运动方程和连续性方程，得出速度分布。求解传质微分方程，得出浓度分布。由浓度分布，得出浓度梯度由壁面处的浓度梯度，求得对流传质系数
求解对流传质系数的步骤 ❖求解运动方程和连续性方程，得出速度分布。 ❖求解传质微分方程，得出浓度分布。 ❖由浓度分布，得出浓度梯度。 ❖由壁面处的浓度梯度，求得对流传质系数。 二、浓度边界层与对流传质系数
三、相际间的对流传质的模型1.停滞膜模型相界面-NA惠特曼(Whiteman)液相主体气膜液膜提出，最早提出的一种传气相主体质模型。PoPbCPi双膜模型Cb（双阻力模型）ZG2LCL双膜模型示意图
三、相际间的对流传质的模型 1.停滞膜模型 惠特曼(Whiteman) 提出，最早提出的一种传 质模型。 pb cb 双膜模型 （双阻力模型） 双膜模型示意图
三、相际间的对流传质的模型（1）停滞膜模型的要点当气液两相相互接触时，在气液两相间存在1着稳定的相界面，界面的两侧各有一个很薄的停滞膜一气膜和液膜，溶质A经过两膜层的传质方式为分子扩散。在气液相界面处，气液两相处于平衡状态。在气膜、液膜以外的气、液两相主体中，由于流体的强烈动，各处浓度均匀一致
(1)停滞膜模型的要点 ① 当气液两相相互接触时，在气液两相间存在 着稳定的相界面，界面的两侧各有一个很薄 的停滞膜—气膜和液膜，溶质A经过两膜层的 传质方式为分子扩散。 ② 在气液相界面处，气液两相处于平衡状态。 ③ 在气膜、液膜以外的气、液两相主体中，由 于流体的强烈湍动，各处浓度均匀一致。 三、相际间的对流传质的模型