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热质交换原理与设备复习重点

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三种传递现象:动量传递τ=﹣μdu/dy,热量传递q=﹣λdt/dy,质量传递mA=﹣DABdCA/dy。统一公式:FDφ’=﹣Cdφ/dy。 传质的通量:单位时间通过垂直于传质方向上单位面积的物质的量称为传质通量,等于传质速度与浓度的乘积。 质量传递的基本方式:分子传质和对流传质。 分子扩散可以因浓度梯度、温度梯度或压力梯度而产生,或者是因对混合物施加一个有向的外加电势或其他电势而产生。 分子扩散有两种形式:双向扩散(反方向扩散)和单向扩散(一组分通过另一停滞组分的扩散)。等分子反方向扩散:设由 AB 两种组分组成的二元混合物中,组分 AB 进行反方向扩散,若二者扩散的通量相等。组分 A 通过停滞组分 B 进行扩散:设组分 AB 两组分组成的混合物中,组分 A 为扩散组分,组分 B 为不扩散组分(停滞组分)。 对流传质:是指壁面和运动流体之间,或两个有限互溶的运动流体之间的质量传递,分子扩散与对流扩散两者的共同作用称为对流质交换。 液体中的分子扩散速率远低于液体中分子扩散速率原因:由于液体分子之间的距离较近,扩散物质A 的分子运动容易与邻近液体 B 的分子相碰撞,使本身的扩散速率减慢。 固体扩散现象:固体物料的干燥、固体吸附、固体除湿。 固体中的扩散包括气体,液体和固体在在固体内的分子扩散 固体扩散的分类:①与固体内部结构基本无关的扩散②与固体内部结构基本有关的多孔介质中的扩散。 当扩散物质在多孔管道内进行扩散时,其扩散通量与扩散物质本身的性质和孔道尺寸密切相关。 物质的分子扩散系数表示它的扩散能力,是物质的物理性质之一。扩散系数的大小主要取决于扩散物质和扩散介质的种类及其温度和压力。与气体的浓度无关,并随气体温度的升高和总压力的下降而加大,原因:随着气体温度的升高,气体分子的平均运动动能增大故扩散加快,而随着气体压强的升高,分子间的平均自由行程减小,故扩散就减弱。 液相质扩散扩散系数D 比气相质扩散的D 低一个数量级以上,是由于液体中分子间的作用力强烈地束缚了分子活动的自由程,分子移动的自由度缩小的缘故。 在其他p、T 状态下的扩散系数的换算式:D=D0p0/p(T/T0) 3/2。 固体壁面与流体之间的对流传质速率:NA=hm(CAs-CA∞), hm与流体的性质、壁面的几何形状和粗糙度、流体速度等因素有关。 速度边界层的范围是δ(x),是以存在速度梯度和较大切应力为特征的;热边界层的范围是δt(x),是以存在温度梯度和传热为特征;浓度边...

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