《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。
第一章习题解1-1.水流进高为h =0.2m 的两块宽平板之间的通道，如图1-52所示。
已知：通道截面具有速度分布2007575x u ..y =-。
求：通道截面平均速度U 。
解：由式（1-3）得通道截面平均速度()0.1220.0757.510.210.05m /s-⨯=⨯=⎰⎰x Au dA U =Ay dy1-2.如图1-53所示，在一密闭容器内装有水及油，密度分别为ρ水＝998.1kg /m 3,，ρ油＝850kg /m 3，油层高度h 1=350mm ，容器底部装有水银(ρ水银＝13600 kg /m 3)液柱压力计，读数为R =700mm，水银面的高度差h 2=150mm ，求容器上方空间的压力p 。
解：在图1-53中，U 型管上取控制面Ⅰ，两侧压力相等。
由式（1-20）流体静力学的平衡定律得 ()1210油水水银p+ρgh +ρg R+h -h =p +ρgR将大气压50 1.013310Pa =⨯p 和其它已知数据代入上式，可得容器上方空间的压力51.8710Pa =⨯p1-3.如图1-54所示，已知容器 A 中水面上的压力为p A =1.25大气压，压力计中水银面的差值 h 1=0.2m ,h 2=0.25m ,h =0.5m, ρH 2O =1000kg/m 3,ρHg =13550kg/m 3。
求：容器B 中压力p B 。
解：在图1-54中，各U 型管上取控制面Ⅰ、Ⅱ，各控制面两侧压力相等。
设中间管中空气压力为p ，并忽略空气密度。
由式（1-20）流体静力学的平衡定律得 ()2A H O 1Hg 1B Hg 2⎧⎪⎨⎪⎩p +ρg h+h =p+ρgh p =p +ρgh ()()2B A H O 1Hg 12p =p +ρg h+h -ρg h +h将55A 1.25 1.013310 1.26710Pa =⨯⨯=⨯p 和其它已知数据代入上式，可得容器B 中压力4B 7.3810Pa =⨯p1-4.证明：单位时间单位面积动量的量纲与单位面积力的量纲相同。
化工传递过程导论教学设计一、教学目标和要求1.1 教学目标本门课程旨在帮助学生了解传递过程的基本理论和应用，掌握传质、传热、传动力学等基本知识与技能，培养学生分析和解决传递过程问题的能力，为学生深入从事化工工程领域的研究或从事相关工作提供基本的理论和实践技能。
1.2 教学要求学生要求具备一定的化学、物理和数学基础，掌握微积分、线性代数等基本数学工具，掌握化工原理基础课程中的基本内容。
二、教学内容和方法2.1 教学内容本门课程的主要内容包括：•传质基本概念和传质现象的数学描述•传热基本概念和传热现象的数学描述•动力学基础和传动力学的数学描述•传递过程的应用案例分析2.2 教学方法本门课程采取理论讲授、案例分析、课堂互动等多种教学方法，努力使学生对传递过程的基本理论和应用有深入的认识和掌握。
三、教学评价和考核3.1 教学评价本门课程的教学评价主要通过平时作业和期末考试来进行。
按照比例分配成绩，平时作业占30%，期末考试占70%。
3.2 教学考核本门课程的期末考试考核方式为闭卷考试，考核内容涵盖课程的基本理论和应用。
考试时间为3小时。
四、教学进度安排4.1 教学进度课程名称教学内容教学时间第一讲传递过程概述1周第二讲传质基本概念2周第三讲传质现象的数学描述2周第四讲传热基本概念2周第五讲传热现象的数学描述2周第六讲动力学基础2周课程名称教学内容教学时间第七讲传动力学的数学描述2周第八讲传递过程案例分析2周4.2 实验安排本门课程共有3个实验环节，主要包括：•传质实验•传热实验•动力学实验五、教学资源和建议5.1 教学资源为了更好的教学效果，教师应准备教学大纲、教材、参考书籍和案例分析等教学资料，并布置适当的作业，以便学生温故知新、深入学习。
5.2 教学建议为了使学生更好地掌握本门课程的内容，教师应采用多种教学方法，如给予学生实例和案例分析，通过学习和讨论来加强教学效果。
教师还应加强与学生互动，使学生参与教学过程，提高课堂气氛，从而达到更好的教学效果。
