重慶科技學(xué)院教案用紙PAGE1PAGE6第一次課課題：3.質(zhì)量傳輸3.1質(zhì)量傳輸?shù)幕靖拍罴盎径?.2擴(kuò)散傳質(zhì)一、本課的基本要求：1.理解質(zhì)量傳輸?shù)亩x、動力及分類。2.掌握質(zhì)量傳輸中質(zhì)量濃度、摩爾濃度的表示方法。3.重點(diǎn)掌握菲克第一定律、菲克第二定律的表達(dá)式、適用條件及物理意義。4.正確理解穩(wěn)定擴(kuò)散傳質(zhì)，了解不穩(wěn)定擴(kuò)散傳質(zhì)。二、本課的重點(diǎn)和難點(diǎn)1.本課的重點(diǎn)是質(zhì)量傳輸、動量傳輸、熱量傳輸?shù)念愃菩约百|(zhì)量傳輸?shù)幕径傻谋磉_(dá)式及應(yīng)用。2.本課的難點(diǎn)是擴(kuò)散傳質(zhì)。三、作業(yè)：P2251質(zhì)量傳輸質(zhì)量傳輸與動量、熱量傳輸共同組成統(tǒng)一的傳輸理論。質(zhì)量傳輸?shù)难芯繉ο螅何镔|(zhì)傳遞的運(yùn)動規(guī)律。質(zhì)量傳輸過程：物質(zhì)從物體或空間的某一部分傳遞到另一部分的現(xiàn)象即為質(zhì)量傳輸過程。其定義為：在一體系內(nèi)存在著一種或兩種以上不同物質(zhì)的組分，而當(dāng)其中一種或幾種組分的濃度分布不均勻時，則各組分濃度較高的部分就會向濃度較低的部分轉(zhuǎn)移，這種過程叫質(zhì)量傳輸過程。質(zhì)量傳輸過程的動力：濃度。質(zhì)量傳輸過程的分類：物性傳質(zhì)（擴(kuò)散傳質(zhì)）對流傳質(zhì)質(zhì)量傳輸是動量、熱量傳輸過程的基礎(chǔ)和條件，這三種傳輸過程又具有類似的規(guī)律及數(shù)學(xué)表達(dá)式?！?.1質(zhì)量傳輸?shù)幕靖拍罴盎径?.1.1濃度及其表示方法定義：參與傳質(zhì)過程的混合物中，某一組分的濃度是指單位體積混合物中該組成物質(zhì)量的多少。1.質(zhì)量濃度定義：單位體積的質(zhì)量。定義式：相對質(zhì)量濃度：——總質(zhì)量濃度2.摩爾濃度定義：指單位體積溶體中，該組分的摩爾數(shù)。定義式：相對摩爾濃度：3.氣體的濃度氣體的濃度用分壓濃度表示，按道爾頓定律p=pA+pB+pC+pD+p——總壓力pA、pB、pC、pD——分壓力氣體的分壓濃度與質(zhì)量濃度的關(guān)系按理想氣體狀態(tài)方程推之為：4.濃度場及濃度梯度5.濃度附面層3．1．2質(zhì)量傳輸基本定律1.菲克第一定律這是說明穩(wěn)定擴(kuò)散傳質(zhì)過程的基本定律。穩(wěn)定濃度場模型見書212頁圖3-1-3。菲克第一定律定義：組分i每單位時間通過單位面積的質(zhì)量傳輸量正比于濃度梯度。定義式：Di——自擴(kuò)散系數(shù)。負(fù)號表示質(zhì)量傳輸?shù)姆较蚺c濃度梯度的方向相反。菲克第一定律的前提條件：穩(wěn)定濃度場。多組分菲克定律的表達(dá)式物體的擴(kuò)散系數(shù)單位：m2/s物理意義：單位傳質(zhì)量相當(dāng)于單位濃度梯度下的擴(kuò)散傳質(zhì)通量。影響因素：物體的種類物體的結(jié)構(gòu)溫度、壓力等。菲克第二定律（1）帶擴(kuò)散的連續(xù)性方程式：（2）菲克第二定律對一維的不穩(wěn)定擴(kuò)散：——菲克第二定律3.2擴(kuò)散傳質(zhì)穩(wěn)定擴(kuò)散傳質(zhì)穩(wěn)定擴(kuò)散傳質(zhì)與穩(wěn)定導(dǎo)熱相類似，即在傳質(zhì)過程中沒有質(zhì)量蓄積。即ci=01.氣體通過平板的擴(kuò)散2.氣體通過圓筒壁的擴(kuò)散不穩(wěn)定擴(kuò)散傳質(zhì)不穩(wěn)定擴(kuò)散傳質(zhì)與不穩(wěn)定導(dǎo)熱具有相類似的微分方程、開始條件、邊界條件及解析方法。

第二次課課題：3.3對流傳質(zhì)3.4動量、熱量、質(zhì)量傳輸?shù)念惐纫?、本課的基本要求：1.掌握對流傳質(zhì)的基本概念。2.重點(diǎn)掌握對流傳質(zhì)系數(shù)。3.正確理解對流傳質(zhì)中的相關(guān)準(zhǔn)數(shù)。4.認(rèn)識動量、熱量、質(zhì)量傳輸中的雷諾類似律、柯爾本類似律。二、本課的重點(diǎn)、難點(diǎn)：1.本課的重點(diǎn)是對流傳質(zhì)的基本概念及相關(guān)準(zhǔn)數(shù)。2.本課的難點(diǎn)是雷諾類似律、柯爾本類似律的應(yīng)用。三、作業(yè)：P22533.3對流傳質(zhì)對流傳質(zhì)是在流體流動下的質(zhì)量傳輸過程，包括質(zhì)點(diǎn)對流和分子擴(kuò)散兩方面因素所決定的傳質(zhì)過程。對流傳質(zhì)與對流換熱，在對流傳質(zhì)中，擴(kuò)散是限制性環(huán)節(jié)而質(zhì)點(diǎn)對流是基礎(chǔ)。對流傳質(zhì)的基本概念1.對流傳質(zhì)簡化模型2.對流傳質(zhì)系數(shù)ki與對流換熱系數(shù)相類似。3.對流傳質(zhì)中的相關(guān)準(zhǔn)數(shù)施密特準(zhǔn)數(shù)：它是聯(lián)系動量傳輸與質(zhì)量傳輸?shù)?，與Pr對應(yīng)。謝伍德準(zhǔn)數(shù)：它與Nu準(zhǔn)數(shù)對應(yīng)。3.3.2流體流過物體表面時的對流傳質(zhì)流體流過物體或在管內(nèi)流動時的對流傳質(zhì)，與相同條件下的對流換熱相類似，可以用相同的數(shù)學(xué)解析方法獲得的數(shù)學(xué)表達(dá)式。層流下平板繞流時的對流傳質(zhì)紊流下平板繞流時的對流傳質(zhì)系數(shù)3.4動量、熱量、質(zhì)量傳輸?shù)念惐扔捎趧恿?、熱量、質(zhì)量傳輸?shù)念惐刃?，因此求得一種傳輸方式的有關(guān)計算式就可以用類比關(guān)系直接求出另一種傳輸方式的關(guān)系式而不必重復(fù)推導(dǎo)演算或做實(shí)驗(yàn)，這種方法叫類比法。3.4.1雷諾類似律根據(jù)動量、熱量傳輸?shù)念惐刃裕字Z通過理論分析建立了對流換熱與摩擦阻力之間