1、第十五章第十五章 對(duì)流傳質(zhì)關(guān)系式對(duì)流傳質(zhì)關(guān)系式15-1 15-1 平板、圓柱和球體的傳質(zhì)平板、圓柱和球體的傳質(zhì) (一一)平板向流體的傳質(zhì)平板向流體的傳質(zhì)3/15/43/12/13/18 . 03/12/1PrRe037. 0PrRe664. 0Re036. 0Re664. 0mmmmmmLLLLNuNuScShScSh 整整板板紊紊流流：整整板板層層流流：整整板板紊紊流流：整整板板層層流流：適用范圍：適用范圍：0.6Sc2500, 0Pr100)215(Re036. 0)115(Re664. 0Re32213221 ScjScjScShukjLDLDLLcD紊流：紊流：層流：層流： 距離平板起

2、點(diǎn)為距離平板起點(diǎn)為x x處的層流邊界層的精確解為處的層流邊界層的精確解為 ： 從以上的結(jié)果來看，其實(shí)對(duì)流換熱和對(duì)流從以上的結(jié)果來看，其實(shí)對(duì)流換熱和對(duì)流傳質(zhì)的關(guān)系式是很相似的。主要是因?yàn)閭鬟f傳質(zhì)的關(guān)系式是很相似的。主要是因?yàn)閭鬟f機(jī)理類似的原因。機(jī)理類似的原因。31213121PrRe332. 0Re332. 0mmxmxABcxNuScDxkShxx 流體繞過顆粒時(shí)，流體繞過顆粒時(shí)，在表面形成邊界層在表面形成邊界層( (速速度邊界層和濃度邊界度邊界層和濃度邊界層層) )。表面上各點(diǎn)的傳。表面上各點(diǎn)的傳質(zhì)膜系數(shù)是不同的，質(zhì)膜系數(shù)是不同的，在前駐點(diǎn)其值最大，在前駐點(diǎn)其值最大，離開前駐點(diǎn)離開前駐點(diǎn)80

3、80處處( (即即分離點(diǎn)分離點(diǎn)) )達(dá)到最小值。達(dá)到最小值。(二)球體向流體的傳質(zhì)球體向流體的傳質(zhì)關(guān)系式球體向流體的傳質(zhì)關(guān)系式( (受迫對(duì)流）受迫對(duì)流） 在低雷諾數(shù)下在低雷諾數(shù)下ShSh0 02.02.0，表示流體靜止時(shí)，表示流體靜止時(shí)分子擴(kuò)散所導(dǎo)致的傳質(zhì)。因此，上式可寫為分子擴(kuò)散所導(dǎo)致的傳質(zhì)。因此，上式可寫為310ReSccShShm 31Re0 . 2SccShm 對(duì)于液體，當(dāng)對(duì)于液體，當(dāng)ReRe100100700700，ScSc1200120015251525時(shí)，推薦應(yīng)用下列關(guān)系式時(shí)，推薦應(yīng)用下列關(guān)系式對(duì)于氣體，當(dāng)對(duì)于氣體，當(dāng)Re800，Sc0.60.62.7時(shí)，推薦應(yīng)用下列關(guān)系式時(shí)，推

4、薦應(yīng)用下列關(guān)系式)415(Re552. 00 . 23121 ScSh)315(Re95. 00 . 23121 ScSh球體向流體的傳質(zhì)關(guān)系式(自然/混合對(duì)流） 244. 031825. 08462. 0210254. 00 . 210569. 00 . 21032006 . 0 ,103Re1Re347. 0ScScGrShScGrScGrShScGrScScshShABncABABncABnc 時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)適適用用范范圍圍：(三)圓柱體向流體的傳質(zhì) 對(duì)于圓柱向流體的傳質(zhì)問題由特倫對(duì)于圓柱向流體的傳質(zhì)問題由特倫鮑爾鮑爾(Treybal)(Treybal)進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)研究，并進(jìn)行了大量

5、實(shí)驗(yàn)研究，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果示于圖將實(shí)驗(yàn)結(jié)果示于圖15-215-2中。表中。表15-115-1列出列出了圖了圖15-215-2中各圖線的適用范圍。中各圖線的適用范圍。 15-2 管內(nèi)紊流傳質(zhì) 蓋利蘭蓋利蘭(Gilliand)(Gilliand)等人在內(nèi)徑為等人在內(nèi)徑為2.54cm2.54cm，長(zhǎng)為，長(zhǎng)為117cm117cm的濕壁塔內(nèi)對(duì)管內(nèi)氣體進(jìn)行紊流傳質(zhì)的的濕壁塔內(nèi)對(duì)管內(nèi)氣體進(jìn)行紊流傳質(zhì)的測(cè)定，他們?cè)谒袑⑺捌渌朔N不同的有機(jī)測(cè)定，他們?cè)谒袑⑺捌渌朔N不同的有機(jī)液體蒸發(fā)到氣流中去，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理成下液體蒸發(fā)到氣流中去，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果整理成下列關(guān)系式：列關(guān)系式： 對(duì)流換熱：對(duì)流換熱：uf0.02

6、3ef.rf n44. 083. 0,Re023. 0ScppDdkmBABcc 林托恩林托恩(Linton)(Linton)和舍伍德和舍伍德SherwoodSherwood在研究在研究苯甲酸和苯甲酸和-萘酚的擴(kuò)散時(shí)，整理得下列關(guān)系萘酚的擴(kuò)散時(shí)，整理得下列關(guān)系式式 ：2260100070000Re2000Re023. 03183. 0 ScScDdkABcc適適用用范范圍圍：15-3 濕壁柱體中的傳質(zhì) 濕壁塔（柱體）實(shí)際上是一根垂直圓管，氣體濕壁塔（柱體）實(shí)際上是一根垂直圓管，氣體在管內(nèi)由下而上，液體在管內(nèi)表面自上而下地在管內(nèi)由下而上，液體在管內(nèi)表面自上而下地流動(dòng)，并蒸發(fā)到氣流中去。由于濕壁塔

7、的界面流動(dòng)，并蒸發(fā)到氣流中去。由于濕壁塔的界面面積較容易確定，所以經(jīng)常被用來面積較容易確定，所以經(jīng)常被用來測(cè)定傳質(zhì)膜測(cè)定傳質(zhì)膜系數(shù)系數(shù)。塔中氣體流動(dòng)可以是層流或紊流，但進(jìn)。塔中氣體流動(dòng)可以是層流或紊流，但進(jìn)行傳質(zhì)理論研究時(shí)，行傳質(zhì)理論研究時(shí)，必須防止氣液界面上形成必須防止氣液界面上形成波紋，否則難以確定它的界面面積。波紋，否則難以確定它的界面面積。 對(duì)于降落液膜的傳質(zhì)問題，可推薦應(yīng)用維維對(duì)于降落液膜的傳質(zhì)問題，可推薦應(yīng)用維維安安(Vivian)和皮塞曼和皮塞曼(Peaceman)的關(guān)系式的關(guān)系式 ： Re=4/ =(Au)/x=ude/4 de=4A/x的的雷雷諾諾數(shù)數(shù)沿沿管管子子向向下下流流動(dòng)動(dòng)的的液液體體施施密