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热质交换原理与设备.pdf
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1、交换原理HI0r(第三版)2022/11/627-2内容蠢及史各992022/11/627-3-1.1 三种传递现象的类比 流体系统中:速度梯度I=动量传递温度梯度I=I热量传递浓度梯度I I质量传递:动量、热量和质量传递的实现方式:8分子的微观运动引起的分子扩散;8旋涡混合造成的流体微团宏观运动引起的湍流传递-2022/11/6 27-4-a)牛顿粘性定律 j两个作直线运动的流体层之间的切应 比于垂直于运动方向的速度变化率,即:d uT LL-d y:对于均质不可压缩流体,上式可改写为:d pu)T=-V-d y2022/11/627-5-b)傅立叶定律:在均匀的各向同性材料内的一维温 过导
2、热方式传递的热量通量密度为::对于恒定热容量的流体,上式可改写为:q=一2 d(pCpt)_C/Ld yPCp d y2022/11/627-6通过c)斐克(Fick)定律在无总体流动或静止的双组分混合祷 的质量分数(或质量份额)%的分布为一维的.分子扩散传递的组分A的质量通量密度为:d a aJa=-dabp/ayDab:组分A在组分B中的扩散系数,m2/s;:对于混合物密度为常数的情况,上式可改写为:/-.)即AJ A AB 7 d y2022/11/627-7-汇总:动量传递公式表明:动量通量密度正比于初量 浓度的变化率。:能量传递公式表明:能量通量密度正比于能量臂 浓度的变化率。:质量
3、传递公式表明:组分A的质量通量密度正 比于组分A的质量浓度的变化率。2022/11/627-8统一公式:FZXD-dd y0FD6:C:比例常数(扩散系数)。:单位体积d/dy:的变化率;质量传递:FD6=叫=a,C=Dab;能量传递:FD,二%=Cpt,C=a;动量传递:FD=百 C=Vo2022/11/627-9d)湍流传递性质湍流流动分子扩散传递湍流热流密度湍流质量通量密度湍流切应力d umAt=Dabi2022/11/627-10总的效应/、d u d u%=c+4=一+丁 二 一力 7/1 i、d t d tQs=-(+A)=eff-dy _d y _力力:有效导热系数/!力:有效动
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