热质交换原理与设备-第2章

第2章2.1对流质交换过程的相关准则2.2动量、热量、质量传递方程2.3三传类比规律2.4热质传递模型2.1对流质交换过程的相关准则2.1.1施密特数Sc2.1.2舍伍德数Sh2.1.3对流质交换的斯坦顿数Stm2.1.4路易斯数Le2.1.1施密特数Sc2.1.2舍伍德数Sh2.1.3对流质交换的斯坦顿数Stm2.1.4路易斯数Le2.2动量、热量、质量传递方程2.2动量、热量、质量传递方程2.3三传类比规律2.3.1雷诺类比律2.3.2契尔顿—柯尔本类比律2.3.3热量、质量传递同时存在的类比关系2.3.4对流质交换的准则关联式2.3.1雷诺类比律2.3.3热量、质量传递同时存在的类比关系2.3.4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2.3.4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图2-1Sh=f(Re,Sc)2.流体沿平板流动时的质交换图2-22.4热质传递模型2.4.1同时进行传热与传质的过程和薄膜理论2.4.2同一表面上传质过程对传热过程的影响2.4.3路易斯关系式2.4.4湿球温度的理论基础图2-3滞流流体薄膜内实际的浓度、速度分布图2-4壁面处滞流层传热传质示意图a)滞流流体薄层中的温度、浓度分布示意图b)微元体内热平衡图2-5传质对传热的影响关系示意图2.4.3路易斯关系式图2-6紊流热质交换示意图复习思考题和习题1.定义施密特数和路易斯数，从动量传递、传热和传质类比的观点来解释它们的物理意义。2.在标准状态下空气中的氨气被潮湿的圆管壁面所吸收，含氨空气是以5m／s的流速横向掠过湿圆管壁，如果查不到这种情况下的质交换计算式，乃从热交换与质交换的类比律出发，对相同尺寸的圆管以5m/s的气流作对流换热试验，测得壁面的表面传热系数α=56W/(m2·℃)，试计算此湿壁面吸收氨气的对流质交换系数。3.空气流进内径为25mm、长1m的湿壁管时的参数为：压力1.0132×105Pa，温度25℃、含湿量3g/kg干空气。4.欲测定气流的温度，但现有的温度计惟恐量程不够高，因此在温度计的头部包了一层湿纱布，然后测得温度计的读数为35℃。5.在总压力为1.0132×105Pa的湿空气中，用一干湿球温度计测得的温度分别为26℃和20℃。6.设空气只由O2和N2组成，它们的分压比为0.21：0.79，它们的质量比是多少?7.容器中有温度为25℃的CO2和N2的混合物，每种组分的分压均为1×105Pa。8.讨论由n种组分组成的理想气体混合物。9.讨论一个封闭圆筒形容器中的空气，此圆筒形容器的轴线是垂直的，容器的两端保持在不同的温度。10.在直径100mm及壁厚2mm的钢制球形容器中储存了10×105Pa和27℃的氢气。11.在从气流中分离氦的过程中利用了一个塑料薄膜。12.估算在350K和1atm(101.325kPa)下的氨—空气和氢—空气这两种二元气体混合物的扩散系数值DAB。参考文献2.4.4湿球温度的理论基础图2-7湿球温度计