传递过程原理 第一章

《化工传递过程》讲稿【讲稿】第一章 传递过程概论（4学时）传递现象是自然界和工程技术中普遍存在的现象。

传递过程：物理量（动量、热量、质量）朝平衡转移的过程即为传递过程。

平衡状态：物系内具有强度性质的物理量如速度、温度、组分浓度等不存在梯度。

*动量、热量、质量传递三者有许多相似之处。

*传递过程的研究,常采用衡算方法。

第一节 流体流动导论流体：气体和液体的统称。

微元体:任意微小体积。

流体质点：当考察的微元体积增加至相对于分子的几何尺寸足够大，而相对于容器尺寸充分小的某一特征尺寸时，便可不计分子随机运动进出此特征体积分子数变化所导致的质量变化，此一特征体积中所有流体分子的集合称为流体质点。

可将流体视为有无数质点所组成的连续介质一、静止流体的特性（一）流体的密度流体的密度：单位体积流体所具有的质量。

对于均质流体 对于不均质流体点密度dVdM d =ρ *流体的点密度是空间的连续函数。

*流体的密度随温度和压力变化。

流体的比体积：单位流体质量的体积。

MV =υ （二）可压缩流体与不可压缩流体可压缩流体：密度随空间位置和时间变化的流体，称为可压缩流体。

(气体)不可压缩流体：密度不随空间位置和时间变化的流体，称为不可压缩流体。

(液体)（三）流体的压力流体的压力（压强，静压力）：垂直作用于流体单位面积上的力。

A P p =（四）流体平衡微分方程1.质量力(重力)单位流体质量所受到的质量力用B f 表示。

在直角坐标z y x ,, 三个轴上的投影分量分别以 X ﹑Y ﹑Z 表示。

B F V M =ρ2.表面力:表面力是流体微元的表面与其临近流体作用所产生的力用Fs 表示。

在静止流体中，所受外力为重力和静压力，这两种力互相平衡，利用平衡条件可导出流体平衡微分方程。

916:16化工传递过程基础黄山学院化学系首先分析x 方向的作用力，其质量力为由静压力产生的表面力为XdxdydzdF Bx ρ=dydz dx x p p pdydz dF sx ⎪⎭⎫ ⎝⎛∂∂+-=12(五)流体静压力学方程流体静压力学方程可由流体平衡微分方程导出。

第二章1. 对于在r θ平面内的不可压缩流体的流动，r 方向的速度分量为2cos /r u A r θ=-。

试确定速度的θ分量。

解：柱坐标系的连续性方程为11()()()0r z ru u u r r r z θρρρρθθ∂∂∂∂+++='∂∂∂∂对于不可压缩流体在r θ平面的二维流动，ρ=常数，0,0z z u u z∂==∂，故有11()0r u ru r r r θθ∂∂+=∂∂ 即22cos cos ()()r u A A ru rr r r rθθθθ∂∂∂=-=--=-∂∂∂将上式积分，可得22cos sin ()A r A u d f r r θθθθ=-=-+⎰式中，()f r 为积分常数，在已知条件下，任意一个()f r 都能满足连续性方程。

令()0f r =，可得到u θ的最简单的表达式：2sin A u r θθ=-2．对于下述各种运动情况，试采用适当坐标系的一般化连续性方程描述，并结合下述具体条件将一般化连续性方程加以简化，指出简化过程的依据。

（1）在矩形截面管道内，可压缩流体作稳态一维流动； （2）在平板壁面上不可压缩流体作稳态二维流动； （3）在平板壁面上可压缩流体作稳态二维流动；（4）不可压缩流体在圆管中作轴对称的轴向稳态流动； （5）不可压缩流体作球心对称的径向稳态流动。

解： ()0ρρθ∂+∇=∂u（1） 在矩形截面管道内，可压缩流体作稳态一维流动0x z x y z u u u u u u x y z x y z ρρρρρθ∂∂∂∂∂∂∂++++++=∂∂∂∂∂∂∂⎛⎫⎪⎝⎭y 稳态：0ρθ∂=∂，一维流动：0x u =， 0y u = ∴ z 0z u u z z ρρ∂∂+=∂∂， 即 ()0z u zρ∂=∂ （2）在平板壁面上不可压缩流体作稳态二维流动()()()0y x z u u u xyzρρρρθ∂∂∂∂+++=∂∂∂∂稳态：0ρθ∂=∂，二维流动：0z u = ∴()()0y x u u xyρρ∂∂+=∂∂， 又cons t ρ=，从而0yx u u x y∂∂+=∂∂ （3）在平板壁面上可压缩流体作稳态二维流动 在此情况下，（2）中cons t ρ≠∴()()0y x u u xyρρ∂∂+=∂∂（4）不可压缩流体在圆管中作轴对称的轴向稳态流动()()()110r z r u u u r r r zθρρρρθθ∂∂∂∂+++='∂∂∂∂ 稳态：0ρθ∂='∂，轴向流动：0r u =，轴对称：0θ∂=∂ ∴()0z u z ρ∂=∂， 0z uz∂=∂ （不可压缩cons t ρ=） （5）不可压缩流体作球心对称的径向稳态流动22()(sin )()1110sin sin r r u u u r r r r θφρρθρρθθθθφ∂∂∂∂+++='∂∂∂∂ 稳态0ρθ∂='∂，沿球心对称0θ∂=∂，0φ∂=∂，不可压缩ρ=const ∴221()0r r u r r ∂=∂ ，即 2()0r d r u dr= 3．某粘性流体的速度场为22538=x y xyz xz +-u i j k已知流体的动力粘度0.144Pa s μ=⋅，在点（2，4，－6）处的法向应力2100N /m yy τ=-，试求该点处的压力和其它法向应力和剪应力。

《传递工程基础》复习题第一单元传递过程概论本单元主要讲述动量、热量与质量传递的类似性以及传递过程课程的内容及研究方法。

掌握化工过程中的动量传递、热量传递和质量传递的类似性，了解三种传递过程在化工中的应用，掌握牛顿粘性定律、付立叶定律和费克定律描述及其物理意义，理解其相关性。

熟悉本课程的研究方法。

第二单元动量传递本单元主要讲述连续性方程、运动方程。

掌握动量传递的基本概念、基本方式；理解两种方程的推导过程，掌握不同条件下方程的分析和简化；熟悉平壁间的稳态层流、圆管内与套管环隙中的稳态层流流动情况下连续性方程和奈维－斯托克斯方程的简化，掌握流函数和势函数的定义及表达式；掌握边界层的基本概念；沿板、沿管流动边界层的发展趋势和规律；边界层微分和积分动量方程的建立。

第三单元热量传递本单元主要讲述热量传递基本方式、微分能量方程。

了解热量传递的一般过程和特点，进一步熟悉能量方程；掌握稳态、非稳态热传导两类问题的处理；对一维导热问题的数学分析方法求解；多维导热问题数值解法或其他处理方法；三类边界问题的识别转换；各类传热情况的正确判别；各情况下温度随时间、地点的分布规律及传热通量。

结合实际情况，探讨一些导热理论在工程实践中的应用领域。

第四单元传量传递本单元主要介绍传质的基本方式、传质方程、对流传质系数；稳定浓度边界层的层流近似解；三传类比；相际传质模型。

掌握传质过程的分子扩散和对流传质的机理；固体中的分子扩散；对流相际传质模型；熟悉分子扩散微分方程和对流传质方程；传质边界层概念；沿板、沿管的浓度分布，传质系数的求取，各种传质通量的表达。

第一部分 传递过程概论一、填空题：1. 传递现象学科包括 动量 、 质量 和 热量 三个相互密切关联的主题。

2. 化学工程学科研究两个基本问题。

一是过程的平衡、限度；二是过程的速率以及实现工程所需要的设备。

3. 非牛顿流体包括假塑性流体，胀塑性流体，宾汉塑性流体 （至少给出三种流体）。

化工传递过程原理
嘿，朋友们！今天咱来聊聊化工传递过程原理。

这玩意儿啊，就像是一场奇妙的旅程！
你看啊，化工传递过程就好比是一场接力赛。

物质在里面跑来跑去，热量也跟着凑热闹，还有动量也不甘寂寞呀！它们就这么传递着、变化着。

想象一下，各种分子就像一群调皮的小孩子，在化工厂这个大游乐场里玩耍。

它们有的跑得快，那就是传递得快呀；有的慢悠悠的，传递起来也就不着急啦。

热量传递呢，就像是冬天里我们互相传递温暖。

这边热一点，那边就感觉暖和了，多有意思！动量传递呢，就好像是我们推东西，使点劲它就跑得快，劲小了它就跑得慢呗。

在这个过程中，我们得搞清楚这些小家伙们是怎么玩的呀。

比如说，它们怎么跑的，往哪儿跑，跑多快。

这可关系到我们能不能让化工厂这个大机器好好运转呢！
要是不搞明白这些，那不就乱套啦！就像我们走路不看路，那不得撞得满头包呀！所以呀，研究化工传递过程原理那是相当重要嘞！
我们得像侦探一样，仔细观察它们的一举一动，找出规律来。

然后呢，根据这些规律来调整我们的操作，让一切都顺顺利利的。

而且哦，这个化工传递过程原理可不只是在化工厂里有用。

生活中也到处都有它的影子呢！比如我们做饭的时候，热量是怎么传递到食物上的；比如我们开风扇的时候，风的动量是怎么传递的。

是不是很神奇呀！
你说，要是没有化工传递过程原理，我们的生活得少了多少乐趣和便利呀！所以呀，大家可别小瞧了它哟！
总之呢，化工传递过程原理就像是一个隐藏在化工世界里的宝藏，等待我们去挖掘、去发现。

只要我们用心去研究它，就能让它为我们的生活带来更多的惊喜和美好！怎么样，是不是对它刮目相看啦？。

传递过程原理
在信息传递过程中，原理是指通过某种方式将信息从一个源头传递到目标接收者的过程。

在这个过程中，可能会经过多个环节和媒介，以确保信息的准确传递和接收。

传递过程可以以多种方式进行，其中最常见的方式是通过口头传递和书面传递。

口头传递是指通过口头语言进行交流，例如面对面的对话、电话交流等。

而书面传递则是通过书信、邮件、报告等书面文字的形式进行交流。

在传递过程中，为了确保信息的准确传递，需要注意以下几个方面：
1. 发送者的清晰表达：发送者需要明确表达自己的意图和信息，并使用清晰易懂的语言来传达。

避免使用模糊的词语或复杂的句子，以免造成信息的歧义。

2. 适当的信道选择：选择适合的传递媒介来传递信息。

例如，重要且复杂的信息可以使用书面形式来传达，以便接收者能够在需要时回顾和理解。

而简单的信息可以通过口头表达更加直接和高效。

3. 防止干扰和失真：在信息传递过程中，会存在各种干扰因素，如噪音、非语言表达等。

为了确保信息的准确传递，发送者和接收者都需要注意排除干扰因素，保持良好的沟通环境。

4. 接收者的有效理解：接收者在接收到信息后，需要进行有效
的理解和解读。

这包括仔细阅读文本或倾听对话，并进行必要的思考和分析。

如有必要，可以向发送者提出问题以获得更清晰的理解。

总结起来，信息传递过程的原理可以归纳为发送者的清晰表达、适当的信道选择、防止干扰和失真以及接收者的有效理解。

通过这些原理的应用，可以有效地实现信息的准确传递和接收。

高等传递过程原理
传递过程原理是指信息在不同媒介或环境中的传递过程。

在日常生活中，我们会经常遇到各种传递现象，比如电话传话、网络传输、声音传播等。

无论是哪种传递过程，都遵循着一定的原理。

首先，传递过程中需要有信息的发出源。

发出源是指信息的产生者或发送者，它将想要传递的信息进行编码，转换为适合传递的形式。

例如，在电话传话中，信息的发出源是说话的人，他们通过声音将信息转化为声波。

其次，传递过程中需要存在媒介或信道。

媒介或信道是指信息传递的介质或通道。

媒介可以是空气、光、电磁波等，例如，电话传话中的媒介是声音通过空气传递，而网络传输中的媒介是电信网络。

接着，在传递过程中需要有信息的传递方式。

传递方式是指信息在媒介或信道中的传递方式。

不同的传递方式有不同的特点和适用范围。

例如，电话传话是通过声波在空气中传输，而网络传输是通过电信网络中的电磁波传输。

最后，传递过程结束时，需要有信息的接收者。

接收者是传递过程中接收信息的目标，它将接收到的信息进行解码，还原为原始的形式。

例如，在电话传话中，接收者是听电话的人，他们根据接收到的声音信号来理解信息。

这些原理在不同的传递过程中起着重要的作用。

通过了解传递
过程原理，我们可以更好地理解信息的传递过程，从而更加高效地进行沟通和交流。

绪论一：传输过程是动量传输、热量传输、质量传输过程的总称，简称“三传” 或者“传递现象”。

动量传输：垂直于流体流动的方向上，动量由高速度区向低速度区的转移。

热量传输：热量由高温度区向低温度区的转移。

质量传输：物系中一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移。

传输过程的本质：传输过程是物质或能量从非平衡态到平衡态转移的物理过程。

是某物质体系内描述体系的物理量（如温度、速度、组分浓度等）从不平衡状态向平衡状态转移的过程。

平衡态概念——是指体系内物理量不存在梯度。

例如热平衡是体系内的温度各处均匀一致。

不平衡态概念——是体系内物理量存在梯度，这时物系内的物理量不均匀，就会发生物理量的传输传输原理主要研究传输过程的传递速率大小与传递推动力及阻力之间的关系。

二：金属加工成形的分类：热态成形——金属的成形过程，是在较高温度状态下，通过高温手段，使金属成形。

冷态成形——金属在常温下，使金属成形。

如：切削、冲压、拔丝。

三：金属热态成形的四种工艺（“三传” 现象广泛存在）1. 铸造：液态(或固液态)金属——注入模具中——降温、凝固。

2. 锻压：金属加热至塑性变形抗力小、但是仍然为固体的状态，采用锻打、加压手段，而获得一定的形状的工艺方法。

3. 焊接：焊接是通过加热、加压，或两者并用，用或者不用填充材料，使两工件产生原子间结合的加工工艺和连接方式。

4. 热处理：热处理就是将工件通过热处理（高温加热，冷却速度不同）达到调整材质（如基体组织发生变化，硬度发生变化），以及削除应力。

⏹流体力学（Hydrodynamics）研究动量传输主要研究在各种力的作用下，流体本身的静止状态和运动状态；以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动规律。

⏹传热学（Heat Transfer ）：研究热量传输主要研究不同温度的物体，或同一物体的不同部分之间热量传递的规律。

⏹传质学（Mass Transfer ）：研究质量传输主要研究质量传递的有关理论。