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文档简介
第十五章
对流传质关系式15-1平板、圆柱和球体的传质
(一)平板向流体的传质适用范围:0.6<Sc<2500,0<Pr<100
距离平板起点为x处的层流边界层的精确解为:
从以上的结果来看,其实对流换热和对流传质的关系式是很相似的。主要是因为传递机理类似的原因。
流体绕过颗粒时,在表面形成边界层(速度边界层和浓度边界层)。表面上各点的传质膜系数是不同的,在前驻点其值最大,离开前驻点80°处(即分离点)达到最小值。(二)球体向流体的传质球体向流体的传质关系式(受迫对流)在低雷诺数下Sh0≈2.0,表示流体静止时分子扩散所导致的传质。因此,上式可写为对于液体,当Re=100~700,Sc=1200~1525时,推荐应用下列关系式对于气体,当Re=2~800,Sc=0.6~2.7时,推荐应用下列关系式球体向流体的传质关系式(自然/混合对流)(三)圆柱体向流体的传质
对于圆柱向流体的传质问题由特伦鲍尔(Treybal)进行了大量实验研究,并将实验结果示于图15-2中。表15-1列出了图15-2中各图线的适用范围。
15-2管内紊流传质
盖利兰(Gilliand)等人在内径为2.54cm,长为117cm的湿壁塔内对管内气体进行紊流传质的测定,他们在塔中将水及其它八种不同的有机液体蒸发到气流中去,并将实验结果整理成下列关系式:对流换热:Nuf=0.023Ref0.8Prf
n林托恩(Linton)和舍伍德[Sherwood]在研究苯甲酸和β-萘酚的扩散时,整理得下列关系式:15-3湿壁柱体中的传质
湿壁塔(柱体)实际上是一根垂直圆管,气体在管内由下而上,液体在管内表面自上而下地流动,并蒸发到气流中去。由于湿壁塔的界面面积较容易确定,所以经常被用来测定传质膜系数。塔中气体流动可以是层流或紊流,但进行传质理论研究时,必须防止气液界面上形成波纹,否则难以确定它的界面面积。
对于降落液膜的传质问题,可推荐应用维维安(Vivian)和皮塞曼(Peaceman)的关系式:
Re=4Γ/μΓ=(ρAu
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