2014秋季学期传递过程原理期末复习.pptVIP免费

×动量动量热量通量扩散系数热量浓度梯度质量质量扩散量扩散过程通量方程扩散系数通量方程中各项的单位物理定律动量粘性剪切流()xyxdudy(kg·m/s)/(m2·s)=-(m2/s)(kg/m3)(m/s)/m牛顿粘性定律热量热传导()pdcTqdypkcJ/(m2·s)=-(m2/s)(J/m3)/m傅里叶定律质量(组分A)双组分混合物中扩散AAABdjDdyABDkg/(m2·s)=-(m2/s)(kg/m3)/m费克定律电量电传导(''')edcVidy'''eekcC/(m2·s)=-(m2/s)(C/m3)/m欧姆定律普遍定律与普遍方程的学习典型条件下物理模型的简化数学模型的建立数学求解例题1：如右图，一根直径为D=5mm的棒，其热导率为k，长度为2L，L=500mm，棒的-L到0区间处于理想绝热状态，剩下的0到L之间的部分与空气之间进行对流换热，对流换热系数h=500W/(m2·K)，空气的温度T∞=20C，棒的一端温度为T1=200C，另一端与温度为T3=100C的热沉相连，且无界面接触热阻。棒的导热系数k=100W/(m·K)，（1）求棒的中点处的温度T2；（2）计算中点处的传热量。解：由于棒直径远小于长度，所以近似认为其径向没有温度分布，简化为轴向一维导热问题，导热方程为：当0x时，220dTdx例题2：如右图，一个连续的带子以很大的速率V从温度为Ti的液体中向上提拉，带上一层厚为L的液膜，液膜的自由表面与温度为Tf的空气接触被冷却，忽略对流换热热阻。液体的热扩散系数为α，运动粘度为ν，忽略端效应，试计算液膜中的速度分布和z=h截面上的温度分布。解：流动满足的方程为22duvgdy积分得2122guyCyCv代入边界条件yL时uV，0y时0dudy得222guVyLv液膜内温度满足方程为22uTTzy由于温度降主要分布为表面附近，u可以用202gLuVv计算。于是22ouTTzy定解条件：0z时，iTT0z时，0y，fTTy，iTT令02yNzu则可得1iifTTerfNTT例题3：一种材料在水中的溶解度为C*（C*非常小），扩散系数为D。以这种材料做成内径为d，厚为δ的管子用来输水。若水的平均流速为u，且处于层流，那么这个管子可以用多久？（已知这种材料的密度为ρ，摩尔质量为M）解：层流恒边界浓度传质在管流条件下有003.653.65cckdShDDkd传质总量应为0*cAAmqdkCC入口处0AmC,q最大，此处管子消耗最大，应按此处算寿命。0*cAdrdqdkCdtM即0**3.652cAAdrkMCDMCdtr从2dr到2dr...