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化工传递过程基础(第三版).pdf

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内容要点:
溶质渗透模型示意图pA cA pA,i cA,i气 膜 液 膜相界面气相主体 液相主体传质方向图 双膜理论 示意图溶 质 A在 气 相 中的 分 压溶 质 A在 液 相 中的 摩 尔 浓 度第四节 对流传质模型? 停滞膜模型(双膜模型)? 溶质渗透模型? 表面更新模型(二)普兰德 (Prandtl) -泰勒 (Taylor)类似律普兰德和泰勒认为湍流边界层内湍流主体和层流内层组成,此即所谓的 二层模型 。(三)冯 ·卡门 (von Karman)类似律卡门认为,湍流边界层由湍流主体、缓冲层和层流内层组成。此即所谓的 三层模型 。(四)柯尔本 (Colburn)类似律 契尔顿 (Chilton)和柯尔本 (Colburn)采用实验方法,关联了对流传热系数与范宁摩三、圆管湍流传质的类似律 (一)雷诺 (Reynolds)类似律雷诺假设,当湍流流体与壁面间进行动量、热量、质量传递时,湍流中心一直延伸至壁面,故 雷诺类似律为一层模型 。 2ftSSt =′=式中, St’称为传质的斯坦顿数,它与传热的斯坦顿数 St相对应计算平均传质系数: smScLDkk LABcmcm /10*534.15.706*280*2.010*24.164.0 Re64.063/12/19 3/12/10 ?? ====计算传质通量: ( ) )/(10*63.1)00295.(*10*534.2760 smkmolcckN AAscmA ?=?=?= ??故经 1小时后,每 m2平板苯甲酸的溶解量为257 /10*87.53600*[例 1.3] 大量的 26oC的水以 0.1m/s的流速流过固体苯甲酸平板,板长 0.2m。已知苯甲酸在水中的饱和溶解度为 .295kol/m3,扩散系数为 1.24x10-9m2/s。试求 1小时后,每 m2苯甲酸平板溶于水中的苯甲酸量。设 Rexc= 3x05 。查 26℃ 下水的物性值为 ρ = 97kg/m3, μ =0.873× 10-3 (N s) /m2计算雷诺数:cxLLu R速度分布方程: 30 2123 ?????????????= δδyyuux温度分布方程: 30 2123 ?????????????=? ttss yytttt δδ层流: 层流: 710 ??????=δyuux湍流: 7/10 ??????=?tss ytttt δ湍流:浓度分布方程: 30 2123 ?????????????=? DDsAAsAA yycccc δδ层流: 7/10 ??二、平板壁面上层流传质的近似解※ 温度边界层热流方程: () 000 ==?∫ yddtdyuttdxdt αδ 必须知道 速度分布方程和 温度分布方程※ 温度边界层热流方程:( ) dyduudyudxd µρδ =?∫00※ 平板层流边界层积分动量方程: 必须知道 速度分布方程( ) 000 ==?∫ yAABAA ddcDdyuccdxdDδ 必须知道 速度分布方程和 浓度分布方程设荼板表面积为 A,只由于扩散所减薄的厚度为 b,则有 θρ AMNAbAs=所以 mAMNbsAA 59 10*8.1152360*10*128*10*70.4 ?? ===ρθ萘板由于向空气中传质而厚度减薄的百分数为 %18.0%10*10018. =计算平均传质系数: smScLDkk LABcmcm /0136.63.2*14780*2.010*14.564.0 Re64.03/12/16 3/12/10 ==== ?计算传质通量: ( )0AAscmA cckN ?=式中, cA0为边界层外萘的浓度,由于该处流动的为纯空气,故 cA0= ; cAs为萘板表面处气相中荼的饱和浓度,可通过萘的蒸气压 PAs计算 375 /10*

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