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文档简介

1、第四章对流流动传质,.1 对流传质模型,三大模型：膜理论 渗透论 表面更新论,膜理论,假定：气液界面两侧各存在一层静止的气膜和液膜，全部传质阻力集中于该两层静止膜中，膜中的传质是定态的分子扩散。,缺点：有效浓度边界层是假想的，几乎不能测定； 相界面浓度分布稳定，且稳态传质实际上即使稳态传质，相界面也难以稳定,结论：对流传质系数与扩散系数的一次方成正比,模型要点: (1)液体表面始终处于不断为液体微团更新过程之中。 (2)溶质组分以非稳态分子扩散方式传递到液体微团中。(3)相界面上各液体微团暴露于气相的时间相同。,渗透论,结论：对流传质系数与扩散系数的二分之一次方成正比,缺点：所有流体微团与壁面

2、接触时间相同 接触时间不易求得,模型要点: (1)液体表面始终处于不断为液体微团更新过程之中。 (2)溶质组分以非稳态分子扩散方式传递到液体微团中。(3)相界面上各液体微团暴露于气相的时间不同，符合随机的“寿命”分布规律。,表面更新论,结论：对流传质系数与扩散系数的二分之一次方成正比,缺点：S（表面更新率）是难以获得的数据,对流传质通常指运动流体与固体壁面（或两股直接接 触的流体之间）间的质量传递，是相际传质的基础。一 般情况下，传质设备中流体的流动形态多为湍流。鉴于 脉动（或涡流）现象很复杂，人们对它的了解尚不够充 分，因此不能像对静止流体中的分子扩散那样作出理论 分析，而主要靠实验的方法进

3、行研究，并作出归纳。 为表达涡流或脉动所引起的扩散通量，常借用费克定 律的形式：,4.2 对流传质系数及相关重要系数,涡流流体中在进行涡流扩散的同时，也存在着分子扩 散。总扩散通量 应为两者之和 两种扩散的相对重要性在不同区域将有所不同：在湍流主体区，DED，分子扩散几乎可以忽略；在贴壁的层流底层中， 为零；在过渡区，则 与 的数量级相当，都不能忽略。,与对流传热关联式类似，传质系数的关联式也表示 成准数形式。此时，除了Re数外，还将出现一些新的 准数,兹介绍如下。 施密特Schmidt)准数,Sc 施密特准数载对流传质计算中的作用与普兰特准数在对流传热中的类似。 伍德准数(Sherwood)

4、准数，Sh 舍伍德准数相当于对流传热中的努塞尔特准数。,传质斯坦顿（Stantom）准数， 可见，它与（传热）斯坦顿准数St类似（ ）。 自然对流传质的格拉晓夫（Grashof）准数， 表示流体中不同位置上存在密度差时所引起的自然对流 传质贡献。,由于实际过程中传质设备结构各式各样，且湍流下 传质机理研究尚不透彻，所以目前传质设备的设计还需 靠经验方法，即根据实验获得对流传质系数的关联式。,4.3 对流传质系数的关联式,一、流体平行流过平板时的传质 层流时 湍流时 其适用范围为：,二、管内流动传质 气体或液体在官内作湍流流动时（ ），较常用的公式为 其适用范围为： 上式与管内湍流传热时的传热系数表达式类似。,三

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