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第3章传热传质问题的分析和计算3.1动量、热量和质量传递类比3.2对流传质的准则关联式3.3热量和质量同时进行时的热质传递3.4传质应用举例第2节对流传质的准则关联式2.1流体在管内受迫流动时的质交换2.2流体沿平板流动时的质交换2.1流体在管内受迫流动时的质交换由传热学可知，在温差较小的条件下，管内紊流换热可不计物性修正项，并有如下准则关联式：管内流动着的气体和管道湿内壁之间，当气体中某组分能被管壁的液膜所吸收，或液膜能向气体作蒸发，均属质交换过程。相关计算可类比于管内受迫流动换热。Nu=0.023Re0.8Pr0.4通过大量被不同液体润湿的管壁和空气之间的质交换实验，吉利兰（Gililand）把实验结果整理成相似准则并表示在图中。Sh=0.023Re0.83Sc0.44

其相应的准则关联式为：应用范围：2000＜Re＜35000，0.6＜Sc＜2.5注：定型尺寸是干壁内径，速度为管内平均流速，定性温度取空气温度。相比紊流换热：关联式只在指数上稍有差异。林顿（Linton）和舍伍德（Sherwood）提出的关联式：Sh=0.023Re0.83Sc1/3

应用范围：

2000＜Re＜700001000＜Sc＜2260用类比律来计算管内流动质交换系数：由于：Stm·Sc2/3=f/8采用布拉休斯光滑管内的摩阻系数公式：f=0.3164Re-1/4整理则可得：2.2流体沿平板流动时的质交换相应的质交换准则关联为:回顾传热学中对边界层的理论分析，得到沿平板流动换热的准则关联式，当流动是层流时：Nu=0.664Re1/2Pr1/3Sh=0.664Re1/2Sc1/3

应用范围：Re＜5×1050.6＜Sc＜2500Sh=(0.037Re0.8-870)Sc1/3

当流体是紊流时,换热的准则关联式为:Nu=(0.037Re0.8-870)Pr1/3相应的质交换准则关联式是：应用范围：

5×105＜Re＜1070.6＜Sc＜2500定型尺寸是用沿流动方向的平板长度L，速度u用边界层外的主流速度。计算所得的hm是整个平板上的平均值。对于沿其他形状的物体表面的对流传质的准则关联式，如：圆球、圆柱以及横掠管束等情形也都可以参考相应的传热准则关联式。

例2-10试计算空气沿水面流动时的对流质交换系数hm和每小时从水面上蒸发的水量。已知空气的流速u=3m／s，沿气流方向的水面长度L=0.3m，水面的温度为15℃,空气温度为20℃，空气总压力为1.013×105Pa，其中水蒸气分压力p2=701Pa，相当于空气的相对湿度为30％。

例2-11一游泳池宽6m、长12m，暴露在25℃、相对湿度为50％的大气环境中，风速为2m/s，风向与泳池长边方向平行。假设水面与池边在一个水平面上，求每天池水的蒸发量。假定：（1）稳态条件（2）水面光滑并忽略空气主流中的湍流效应（3）传热、传质比拟条件成立（4）自由流中水蒸气可当作理想气体

例2-12在

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