材料加工冶金传输原理最新版精品课件-示范课

1、《材料加工冶金传输原理》1.本课程的讲授特点2.动量传输部分概貌3.示范讲解——3.2节连续性方程4.热量传输部分概貌5.质量传输部分概貌6.结束语1.本课程的讲授特点•充分运用现代教学手段•内容广泛，物理概念多——注重三个“基本”的教学•数理解析多、公式多•符号——物理意义——量纲•比拟法的广泛运用•实验与上机2.动量传输部分概貌※牛顿粘性定律（——理想、实际流体）※流体动力学（——三个方程）※粘性流体运动（层流、湍流、阻力损失）Re;V;;Q=A;hf※材料加工中的流体流动（两相流、多孔填料层）（边界层理论、相似原理）VV※牛顿粘性定律dydv•切应力(粘性动量通量)/•运动粘度（动量扩散系数）m2/s※流体动力学——以三个物理定律为基础的传输理论及方程物理定律传输理论方程式1.物质不灭定律(或质量守恒定律)连续性方程、(传质微分方程)动量方程(纳维尔-斯托克斯方程、欧拉方程)能量方程(伯努利方程)、（导热微分方程）2.牛顿第二运动定律(F=ma)3.热力学第一定律(或能量守恒定律)3.示范讲解——3.2节连续性方程物理基础——质量守恒定律微元体。

2、的质量单位时间输入微元体的质量单位时间输出内累积的质量单位时间微元体方法——微元平衡法直角坐标系微元六面体X方向质量差：输入质量—输出质量dxdydzdtxvdydzdtdxxvvdydzdtvxxxx)(])([)(xvx)(质量变化梯度：Y方向质量差dxdydzdtyvy)(Z方向质量差dxdydzdtzvz)(因此，整个六面体的质量差：X+Y+Zdxdydzdtzvdxdydzdtyvdxdydzdtxvzyx)()()(dxdydzdtzvyvxvzyx)()()(（1）累积的质量变化：———dt=f(t)ttdtzyxtzyxzyxttdddd)ddd(ddd)d(（2）六面体内无源无汇时，（1）=（2），(质量守恒)dxdydzdttdxdydzdtzvyvxvzyx)()()(流体的连续性方程。物理意义：0)()()(zvy。

3、vxvtzyx(3)0)()()(zvyvxvtzyx将(3)式展开及简化zvzvyvyvxvxvzzyyxxzvyvxvttzyxdd又=(x,y,z,t),0dd1zvyvxvtzyx(3)式变为zyxvvvVVt0dd1zyx哈密顿算子对于不可压缩流体(=常数),稳定流动）（0t0zvxvxvzyx0V0dd1zvyvxvtzyx一维总流的连续性方程:12可压缩流体稳定流动1v1dA1=2v2dA2一维总流:22221111ddAvAvAA均均1均v1A1=2均v2A2对不可压缩流体，=常数v1A1=v2A2v1,A1v2,A2换热器v1,dv2,dp.24例3-1：输入质量单位时间输出质量单位时间1均v1A1=2均v2A2因A1=A2；1(12)1111211vtvVtvvV。

4、均均均均4.热量传输部分概貌（1）基本概念：三种传热方式；温度场；等温线温度梯度；热流线；热导率；热扩散率。（2）导热（3）对流换热（4）辐射换热（5）材料加工中的应用导热微分方程：cQzTyTxTctT)(222222※二维稳态：分离变量法，T=f（x，y）※二维及三维非稳态22xTatT※一维非稳态：：线算图※一维稳态：022dxTdTTTq)(21热阻：tR对流换热：牛顿冷却公式：q=（Tw-Tf）※准数的意义：对流热阻导热热阻/1/llNuaPr23TlgGrv；Fo；Pe※强制对流※自然对流辐射换热——换热量计算※基本概念：++=1，黑体(=1)；灰体(=)※三个定律：1251TcbeCE24100mWTCEbbbEaE普朗克定律斯蒂芬—玻尔兹曼定律基尔霍夫定律※角系数※气体辐射5.质量传输部分概貌•材料加工中的应用•传质微分方程)(222222zCyCxCDtCAAAABA•分子传质•对流传质dzA。

5、ABAdCDNACACkNABcDdkSh•基本概念：通量密度、扩散系数6.结束语——三种传输的相似性与同时传递[转移量]=[扩散率]×[转移推动力]dyvdx)()(dyTcdaqp)()(dydDjAABA)(转移量扩散率转移推动力动量转移热量转移质量转移qj(NA)aD022dzTd022dzCdLTTq21LCCDNAAABA210)(drdTrdrd0)(drdCrdrdA)(ln2100iirrLTT)(ln2100iABAAiArrLDCCJ一维稳态导热等摩尔逆向扩散无限大平壁方程通量密度两同心圆柱间方程通量密度一维稳态导热与等摩尔逆向扩散的类比电场与热流场比拟表谢谢！。