第1讲绪论传质基本概念

1、热质交换原理与设备热质交换原理与设备（32学时，其中学时，其中4学时实验）学时实验）建筑热能工程系建筑热能工程系 闫全英闫全英本课程讲述内容本课程讲述内容 绪论绪论 第第1章章 第第2章章 第第4章章 第第5章章 第第7章。章。 本次课所讲内容 绪论 第1章 质交换过程绪论 绪论的主要讲述内容 一、本课程的主要研究对象 二、动量、热量、质量三传类比 三、热质交换设备简介一、本课程的主要研究对象 热量、质量的传输理论及其本专业中所用到的热质交换设备及其热工计算。 主要内容包括： 热质交换过程 空气热质处理方法 热质交换设备 热工计算二、动量、热量、质量三传类比 动量传递 热量传递 质量传递1、三

2、传的起因 动量传递 流体中存在速度梯度 热量传递 流体中存在温度梯度 质量传递 流体中存在浓度梯度2、传递基本型式动量传递：分子传输、紊流传输热量传递：导热、热对流、热辐射质量传递：分子扩散、对流扩散 分子热运动引起 流体微团宏观运动引起3、分子传输规律 动量传递规律牛顿粘性定律 热量传递规律傅立叶定律 质量传递规律菲克定律dydudydtqdydCDmAABA4、紊流扩散规律 动量传递 热量传递 质量传递dyudttdytdqttdydDmAABtAt三、热质交换设备 按工作原理分： 间壁式 直接接触式 蓄热式 热管式热质交换设备 按冷热流体流动方向分： 顺流式 逆流式 叉流式 混合式顺流式

3、冷流体热流体逆流式冷流体热流体叉流式冷流体热流体混合式热质交换设备 按用途分： 加热器冷却器预热器喷水室蒸发器冷凝器散热器等热质交换设备 按制造材料分： 金属材料 非金属材料 稀有金属材料第1章 质交换过程 主要讲述内容： 传质的基本概念 传质的基本形式及其规律 传质的基本定律 三种传递现象的类比关系 热质传递模型1.1 传质基本概念 一、传质的基本方式 1、日常的传质现象：水分蒸发、煤气泄漏 2、基本方式：分子扩散分子热运动 对流扩散对流运动 3、存在形式：分子扩散可单独存在于固体、静止流体和层流流体。对流扩散不可单独存在，在紊流流体的紊流核心。 4、对流质交换：分子扩散与对流扩散的共同作用

4、。 二、浓度的概念和表示 浓度 质量浓度 质量分数 摩尔浓度（物质的量浓度） 摩尔分数 三、扩散通量 质扩散通量m 摩尔扩散通量N 绝对扩散通量m 相对扩散通量mNm vCmm1.2 分子扩散传质 菲克定律 斯蒂芬定律 扩散系数一、菲克定律 1、基本内容： 在浓度场不随时间而变化的稳态扩散条件下，当无整体流动时，组成二元混合物中，组分A和组分B发生互扩散。其中组分A向组分B的扩散通量与组分A的浓度梯度成正比。 2、表达式：dydnDNdydCDmAABAAABA 3、菲克定律的其他表达式： 质量分数或摩尔分数表示：dydnnDNdydCDmAABAAABA* 气体分压力表示：AAAABAAAABATRdydpDNTRdydpDm11 积分表达式TRyppDNynnDNTRyppDmyCCDmAAAAABAAAABAAAAABAAAABA112!2!2!2!二、斯蒂芬定律 表达式：)/()(1 ,2,1 ,2,21,BBBBmBAAmBAAAAAppLnpppCCpphDmdydppppTRDm三、扩散系数 1、定义 沿扩散方向，在单位时间每单位浓度降的条件下，垂直通过单位面积某组分的质量或摩尔数。单位为m2/s 。 2、确定方