冶金反應(yīng)動(dòng)力學(xué)-在線瀏覽
2025-02-02 03:36本頁面
【正文】 為純分子擴(kuò)散： )(39。 0 csbxccxc??? ?????????根據(jù)： 30 有效擴(kuò)散邊界層與菲克定律 ? 在界面處 (x=0)，流體流速 u=0, 為純分子擴(kuò)散，有 ? 代入有效擴(kuò)散系數(shù) ? 當(dāng) cb不隨傳質(zhì)過程變化， cs又保持熱力學(xué)平衡濃度，這樣就符合菲克第一定律的穩(wěn)定擴(kuò)散，簡化了數(shù)學(xué)處理過程。 bscccDj ???31 （ 5) 傳質(zhì)系數(shù) Mass transfer coefficient ? 考慮相間傳質(zhì)阻力集中在有效擴(kuò)散邊界層，?。? 有 傳質(zhì)方程， kd 傳質(zhì)系數(shù)， cm/s。 cdDk??)( bsd cckJ ??32 氣 固間傳質(zhì)系數(shù) (雷諾準(zhǔn)數(shù) ： Reynolds） DLkSh d?(舍伍德準(zhǔn)數(shù) :Sherwood) ?uL?Re (施密特準(zhǔn)數(shù) ： Schmidt) DSc ??33 Sh, Re, Sc的關(guān)系 ? 平板上流動(dòng)傳質(zhì)： ? 層流 Sh=? 紊流 Sh= ? 球面上流體傳質(zhì)： ? Sh = 2 + ? (1Re 7x104, Sc) 34 （ 6）相間傳質(zhì)理論 ? 雙膜理論 （ twofilm theory） ? 溶質(zhì)滲透理論 （ solute peration theory） ? 表面更新理論 （ surface renewal theory） ? 薄膜 滲透理論 （ filmperation theory） 35 雙膜理論（ ,1923） ? (1) 兩種流體相互接觸，兩相間存在一個(gè)穩(wěn)定的相界面；相界面兩側(cè)，各存在一個(gè)薄膜；薄膜內(nèi)，流體靜止，不受流體主體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)影響，傳質(zhì)阻力主要集中在膜內(nèi)；薄膜外，流體強(qiáng)烈攪動(dòng)，濃度均勻一致，傳質(zhì)阻力很小。 ? (3) 物質(zhì)在薄膜內(nèi)傳質(zhì)為分子擴(kuò)散，符合菲克第一定律。當(dāng)流體 1大于流體 2的濃度，則物質(zhì)由流體 1向流體 2微元中遷移，導(dǎo)致界面處流體 2一側(cè)該組元濃度 cs大于流體 2內(nèi)該組元濃度 cb； ? (3)流體 2微元在界面上瞬間停留（約 ），被稱作微元壽命 te。 39 溶質(zhì)滲透模型示意圖 40 一維半無限體擴(kuò)散解析解 ? . t ? 0， x?0， c ? cb ? . 0 t ? te， x?0， c?cs , x??， c?cb )2(erf1bs Dtxccc b ????菲克第二定律的解 : )]2(2)2([erf 202DtxdeDtx Dtx Dtx? ???41 Kd )( 10 AASxAA cctDxcDJ ????? ???)(2 bSeA cctDdtJ ????? etet tM 01在 te時(shí)間內(nèi)平均擴(kuò)散流： ed tDk?2?42 表面更新理論（ ,1951） ? (1) 流體 2微元與流體 1接觸的微元壽命 te并不相等，而是按 0?分布服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，認(rèn)為 單位時(shí)間接觸的面積中，只有 S部分被更新，定義 S為表面更新率，即單位時(shí)間內(nèi)更新表面積占總表面積的比例； 1)(0 ??? dtt?? (2) 提出一個(gè)接觸時(shí)間分布函數(shù) ?(t)，其物理意義：壽命為 t的微元面積占微元總面積的分?jǐn)?shù)； ? (3) 界面上不同壽命的微元面積總和為 1，即 43 流體微元接觸時(shí)間分布函數(shù) 44 推導(dǎo) ? （ tdt)到 t間隔內(nèi)，界面上微元面積為 ?(t)dt； ? t到
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