第一章动量、热量与质量传递_第1页
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1、第一章动量、热量与质量传递 由由的所引起的动量、热量和质量传递的所引起的动量、热量和质量传递 (层流情况层流情况下下) 。 由由混合形成的流体的混合形成的流体的所引起的动量、所引起的动量、热量和质量传递热量和质量传递(湍流情况下湍流情况下)。由分子传递产生的动量传递由分子传递产生的动量传递 牛顿粘性定律牛顿粘性定律由分子传递产生的热量传递由分子传递产生的热量传递 傅立叶定律傅立叶定律由分子传递产生的质量传递由分子传递产生的质量传递 费克第一定律费克第一定律(分子扩散定律分子扩散定律)(Newtons law of viscosity)yuhu + dudyxu04321(Fouriers la

2、w)(Ficks law) 对于两组分系统，分子扩散所产生的质量通量为：对于两组分系统，分子扩散所产生的质量通量为： 由此知：剪应力由此知：剪应力为单位时间为单位时间(s)通过单位面积通过单位面积(m2)的动量，故剪应的动量，故剪应力可表示动量通量。力可表示动量通量。 对于物性常数对于物性常数k，cP和和均为定值的导热问题，傅立叶定律可改写均为定值的导热问题，傅立叶定律可改写成下式：成下式：ytytkAqPPPd)cd(d)cd(c yDjABAddA 三类分子传递过程可以用一个通式来描述；三类分子传递过程可以用一个通式来描述；动量、热量和质量三个的扩散系数动量、热量和质量三个的扩散系数v、和

3、和DAB具有相同的因次具有相同的因次m2/s，且只是状态函数，与传递的物理量或梯度无关；，且只是状态函数，与传递的物理量或梯度无关；通量为向量，其方向与该量的梯度方向相反，故有通量为向量，其方向与该量的梯度方向相反，故有“-”。总衡算与微分衡算一般步骤：总衡算与微分衡算一般步骤： 选择控制体（选择控制体（Control Volume)，可大可小，可大可小 分析控制体与外界之间关系：输入、输出、流股状态；分析控制体与外界之间关系：输入、输出、流股状态； 根据守恒定律（质量、能量和动量）建立数学关系：根据守恒定律（质量、能量和动量）建立数学关系：简单几何体的质量衡算简单几何体的质量衡算多组分系统多组分系统(P14) 对每一组分：对每一组分： 对总体：对总体： m u 线动量线动量 P=M u F= F输入输出累积输入输出累积 动量速率：动量速率： 输出输入累积输出输入累积FRxRyR突然扩大 （P30） qWF= ()con dAuuA dddVu V 总结 三个

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