化工传递过程总复习.ppt
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1、化工传递过程,总复习,传递过程原理是以化学工业及其他过程工业为研究对象,是在“化工原理”的基础上,进一步综合其有关动量、热量与质量传递的共同规律而发展起来的一门课程。三传:动量传递 热量传递 质量传递 动量传递流体输送、过滤、沉降液体混合等;热量传递物料加热与冷却、蒸发等;质量传递吸收、萃取、吸附、膜分离等。,课程研究方法,首先确定物理模型,阐述三传所遵循的三个基本物理过程的规律;建立动量、热量和质量传递的基本微分方程,即建立数学模型,将已知的物理问题归纳为数学表达式;根据具体问题,确定定解条件;方程简化、求解,求出速度、温度或浓度分布规律;求传递速率,扩散(分子)传递的基本定律,牛顿粘性定律
2、,傅立叶定律,费克定律,通量=扩散系数浓度梯度,现象方程,系统与控制体拉格朗日观点和欧拉观点,流出质量速率+流入质量速率积累质量速率,采用欧拉观点:在流场中选一微分控制体,1直角坐标系连续性方程,2 柱坐标系,3.球坐标系,连续性方程的简化,1.稳态流动,2.不可压缩流体,用应力表示的运动方程奈维斯托克斯,适用条件:牛顿型流体的稳态或非稳态、可压缩或不可压缩流体、理想或实际流体的流动。,惯性力,质量力,压力,粘性力,三、流体的运动方程,X方向连续性方程和运动方程联立,方程组求解的分类:,(1)对于非常简单的层流,方程经简化后,其形式非常简单,可直接积分求解解析解;,(2)对于某些简单层流,可根
3、据流动问题的物理特征进行化简。简化后,积分求解物理近似解;,(3)对于复杂层流,可采用数值法求解;将方程离散化,然后求差分解;,(4)对于湍流,可先进行适当转换,再根据问题的特点,结合实验,求半理论解。,动量传递方程的分析,(1)连续性方程的简化,(2)运动方程的简化,x 方向:,平壁间与平壁面上的稳态层流,二、方程的求解,边界条件(B.C.):,(1),(2),速度分布为,抛物线形,三、平均流速与流动压降,平均流速:,压降:,一、圆管中的轴向稳态层流,速度分布,管中心最大流速,平均流速,一、圆管中的轴向稳态层流,压力降,热量传递的基本方式,三、辐射传热,一、热传导,二、对流传热,第六章 热量
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