质量传递的基本原理.ppt

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1、质量传递的基本原理,传质机理,分子扩散,涡流扩散,传质机理,传质可以由分子的微观运动引起，也可以由流体质点的掺混引起。因此，传质的机理包括分子扩散和涡流扩散，又称分子传质和涡流传质。,welcome to use these PowerPoint templates,New Content design,10 years experience,由分子的微观运动引起的物质扩散称为分子扩散。物质在静止流体及固体中的传递依靠分子扩散。分子扩散的速率很慢，对于气体约为0.1m/min，对于液体约为510-4m/min，固体中约为10-7m/min。,分子扩散,扩散运动的例子,1、在屋角喷洒香水，整间屋

2、子都会 有香味,2、清水中滴入红钢笔水，整杯水都 会变成红色。,3、煤炭放在一角过一段时间墙角就 会变黑。,（一）费克定律,N AZ:单位时间在z方向上经单位面积扩散的A组分的量，即扩散通量，也称为扩散速率，kmol/（m2s）,D AB:组分A在组分B中进行扩散的分子扩散系数，m2/s,dcA:组分A的物质的量浓度，,kmol/m3,dz:组分A在z方向上的浓度梯度。,kmol/m3,以摩尔分数为基准,设混合物的物质的量浓度为（kmol/m3），组分A的摩尔分数为,以质量浓度为基准,以质量分数为基准,当混合物的密度为常数时,混合物质量浓度，kg/m3,（二）分子扩散系数,扩散物质在单位浓度梯

3、度下的扩散速率，表征物质分子扩散能力。扩散系数大，表示分子扩散快。,分子扩散系数是物理常数，其数值受体系温度、压力和混合物浓度等因素的影响,涡流扩散,当流体处于湍流状态时，在垂直于主流方向上，除了分子扩散外，更重要的是由流体质点强烈掺混所导致的物质扩散，称为涡流扩散。,虽然在湍流流动中分子扩散与涡流扩散同时发挥作用，但宏观流体微团的传递规模和速率远远大于单个分子，因此涡流扩散占主要地位，即物质在湍流流体中的传递主要是依靠流体微团的不规则运动。,两种扩散方式的区别,三传的类似性,质量传递、热量传递和动量传递都牵涉到流体质点交换（涡流传递）和分子交换（分子传递），三种传递之间必然存在一定的内在联系。在湍流流动中，上述三种传递同时发生时，湍流流体质点和分子之间的交换不同程度地影响着三种传递，使三种传递的机理和计算方法具有相似性。,Thank you!,