第2章 动量、热量和质量的传递类比 热质交换原理与设备 教学课件.pptVIP

第二章 动量、热量和质量传递类比 河北科技大学建工学院 第二章 动量、热量和质量传递类比 2.1 对流质交换过程的相关准则 2.2 动量、热量、质量的传递方程 2.3 三传类比规律 2.4 热值传递模型 2.1 对流质交换过程的相关准则 1.施密特数（Sc）对应于对流传热中的普朗特数（Pr） Pr的大小反映了流体的动量传递能力与热量传递能力相对大小。 Sc反映了动量传递能力与质量传递能力的相对大小。 2.舍伍德数（Sh）对应于对流传热中的努谢尔数Nu Sh是以流体的边界扩散阻力与对流质交换阻力之比来表示对流质交换过程的强弱。 3.对流质交换的斯坦顿数Stm，对应于对流传热中的斯坦顿数St。 4.刘易斯数Le（路易斯数） 路易斯数是热扩散率与扩散系数之比，它联系了热量传输与质量传输的相似准则，体现了传热和传质之间的联系。 2.2 动量、热量、质量传递方程 v、a、D是三个表示传递速率的物性参数，任意两个参数的比值均为无量纲，它们之间的联系可以通过相应的准则体现出来。 普朗特数Pr表示速度分布和温度分布的相互关系，体现流动和传热之间的相互联系； 施密特数Sc表示速度分布和浓度分布的相互关系，体现了流体的传质特性； 刘易斯数Le表示温度分布和浓度分布的相互关系，体现传热和传质之间的联系。 2.3 三传类比规律 1.雷诺类比律 1874年，雷诺首先提出了动量传递和热量传递间存在类比关系。推广到质量传递，表达动量传递与质量传递间的雷诺类比律。 2.契尔顿-柯本定律 契尔顿和柯尔本根据许多层流和紊流的实验结果，分别在1933年和1934年发表了如的类比律。 3.热量、质量传递同时存在的类比关系 Pr数表示物性对对流换热的影响，Pr数的大小表示动量边界层和热量边界层厚度的相对关系；Sc数表示物性对对流质交换的影响，Sc数大小表示速度边界层和浓度边界层的相对关系。Le数反映热边界层与浓度边界层的厚度关系。 4.对流质交换的准则关联式 1）流体在管内受迫流动时的质交换 2) 流体沿平板流动时的质交换 2.4 热质传递模型 1.同时进行传热与传质的过程和薄膜理论 2.路易斯关系式 对于水-空气系统，Le关系式可以写成另外一种形式h/hm=Cp 根据这个关系式，可得到一个重要结论：在空气-水系统的热质交换过程中，当空气温度及含湿量变化很小时，则另一系数也发生同样的变化以保持两者比值不变。 3.湿球温度的理论基础 湿球温度：标况下，水蒸气处于饱和时的温度。 绝热饱和温度：有限量的空气和水接触，接触面积较大，接触时间足够充分，空气和水最终达到平衡，此时对应温度就是绝热饱和温度。 * * *