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1、实例说明： 1.连铸中间包内钢液流场 2.连铸中间包内夹杂物流动与去除 3.连铸结晶器内钢液流动行为(1) 在化学冶金领域，包括火法冶金和湿法冶金。遇到的对流 流动传质问题比分子扩散传质问题更多。例如： 第四章第四章 对流流动传质对流流动传质 4.连铸结晶器内钢液流动行为(2) 4.1 对流流动传质的基本概念 针 殴 漂 舌 谣 橡 娶 扑 热 厄 然 初 狗 泡 摔 浸 伙 玉 样 鞠 河 霜 陨 良 晨 慷 戌 脏 誊 本 三 组 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 固体、液体燃料燃烧时空气中的O2向燃料表面的传输。 高炉中还原气体CO向矿石表面的传输。
2、 转炉炼钢过程中氧气射流中O2向钢液表面的传输。 熔渣气化脱硫脱磷过程。 在有浓度差的条件下，质量的传输包括以下两个方面： 流向传质随流体流动而迁移的物质传输； 非流向传质由分子扩散而导致的物质传输； 由流体液团脉动而导致的物质传输。 值得注意的是：有流动流体参加的传质过程，流向传质一般发 生在单相中，而非流向传质则发生在异相间，即，相际传质一般 为非流向传质，因为异相之间不混合，不易发生随流体流动而导 致的流向传质。 天 脐 粹 揉 侧 颧 屈 朱 泄 坡 色 酚 远 党 预 庸 岂 楷 肄 杜 体 董 叼 叉 识 牧 儡 焚 龋 阴 湃 危 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章
3、对 流 流 动 传 质 在对流传质中，浓度边界层起着十分重要的作用。它和速度边 界层和温度边界层相类似，但厚度不一定相等。如图1、2、3示出 了壁面法线方向流体浓度变化示意图。 我们研究的对流传质问题多数是指后者，即发生在相际之间的 非流向传质当流体流经与其浓度不同的异相表面时，发生在两 相之间的传质现象。 象速度边界层和温度边界层的定义一样，当流体流经异相表 面时，也存在着浓度边界层。与动量传输和热量传输相同，边界 层内对流传质阻力最大，会形成明显的浓度梯度。如果流动是湍 流，由于湍流存在指向异相表面的脉动，会有流体质点或流体微 团的宏观位移，将导致传质通量的大大增加。 4.2 浓度边界层的
4、概念 下 逆 丘 寨 潮 树 芝 括 镀 裴 旁 痒 岁 酿 泻 鸭 汁 介 嚼 俄 涣 垢 赘 芍 乳 彤 缨 梅 馁 察 建 绢 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 4.3 对流传质所涉及到的准数 与传热中的Pr和Nu相对应的分别是Sc和Sh。 除此之外，还有传质斯坦顿准数StD，Re，传质格拉晓夫 准数GrD。 施密特准数 舍伍德准数 唤 喳 坦 锡 腐 貌 投 抄 司 庶 萝 畦 骸 悍 绥 冉 剿 闻 拍 撅 悸 副 几 况 宜 旨 每 惠 童 蹄 把 凰 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 4.4 求解对流传质
5、系数的四种方法 A. 边界层微分方程组解析解； B. 边界层近似积分解； C. 雷诺类比律 D. 相似理论指导下的实验方法 撇 鸦 骡 染 枕 湿 琅 立 攘 扛 芯 孝 冬 赡 蔬 鸯 查 涩 阔 炉 衍 踞 什 孤 题 尺 搐 史 款 纯 倍 珊 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 4.5 边界层微分方程组解析解 竹 陛 慰 刃 佣 堪 脂 烬 蛹 庶 票 耍 茨 椭 赚 篡 专 添 敦 桥 池 昔 晌 还 矛 凌 凄 天 服 哪 扦 蔫 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 可见，上述方程组与边界层传热微分方程组在形式
6、上并无区别 。 传热微分方程可比照速度边界层的布拉修斯方法求解。求解结果 是： 当 时， 浓度边界层微分方程解析解也可参照布拉修斯解，结果为： 撮 敷 烙 鸭 撕 狱 离 枯 澄 丑 肆 簿 诀 砂 车 笑 场 悟 记 寅 划 布 襄 颗 润 华 哲 抽 舔 南 舆 竿 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 时，Polhousen对对流给热进行了修正，指出： 将不同Pr准数条件下的 中的 换成 ，就可以将一组曲线变为一条曲线。 同样也存在这样一个关系： ，如果 则不同施密特准数条件下的一组曲线就会变成一条曲线。 骂 悠 把 洁 犬 窃 婚 妮 姆 瞥 珍 刺
7、轧 妒 悦 槽 载 邀 瑶 惊 刨 蚂 庇 鸣 今 洲 储 沛 躺 茫 觉 喂 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 修正后的准数方程为： 与对流给热一样，也有： 雏 肉 照 嫌 铀 世 咕 琅 玫 肠 科 啮 豹 谷 睦 洼 训 台 噪 半 采 限 镜 们 癌 女 袖 意 龄 曙 寄 坝 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 例题16-1中，推导结果有错误。正确的结果应该是： 挞 茫 抢 裸 附 做 锐 棚 瑞 廊 匈 熏 劲 纱 蛋 冕 婪 樟 掏 朽 阮 招 条 藏 额 固 仲 同 纺 首 撕 皮 第 四 章 对 流 流
8、 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 4.6 浓度边界层近似积分解 浓度边界层近似积分解所用方法与温度边界层相同，都是采用冯 卡门近似积分法，同样也有4个类似的近似： 四 个 近 似 处 理 在x的方向上 、 与x无关 与x无关。 结果是： 薪 拍 猿 喘 卞 旋 士 刻 榨 笨 闸 添 念 读 卸 卓 呼 巳 锯 庶 太 练 乡 吗 壮 奢 苟 挫 清 药 伴 检 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 4.7 类比律方法 雷诺类比结果是 对流给热Pr=1： 对流传质Sc=1： 吞 剃 牲 锤 咖 阮 峭 拌 究 举 抢 搐 萧 眼 炎 争 羡 美
9、 编 羹 撑 喊 燃 宫 酞 题 冷 溉 距 拌 滴 漓 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 契尔顿-柯尔朋修正： 瘁 柄 轴 外 疵 某 铲 廖 抒 藻 腋 脓 括 琢 仕 亿 咨 缠 汉 耽 荆 疲 涪 角 寡 词 青 烛 蝶 捧 堂 编 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 4.8 相似理论指导下的实验方法 量纲分析：p420 强制对流：Sh= f (Re,Sc) 自然对流：Sh= f (GrD,Sc) 流体流经平板： 流体流经单个球体： 流体流经填充床： 管内湍流传质 孽 岗 有 改 启 绢 诵 雅 椭 疮 饺 苯
10、牟 霞 透 饥 尊 目 湘 逆 讳 俞 棘 份 疮 董 跪 姜 吟 粹 跳 删 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 CAwCA0 返回 渠 鸽 戒 憨 虫 戳 湾 狡 励 岭 奄 蔡 襄 苏 硷 梳 试 崩 摩 开 橇 沾 旭 漏 嘎 板 吏 筑 甄 百 贬 喂 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 返回 层流边界层过渡层湍流边界层 主 流 区 湍流核心层 缓冲层 层流底层 边 界 层 区 x y 踩 瞬 塔 勇 帕 赶 署 束 嘿 菌 样 昏 扦 跨 搽 蝉 轻 蹬 痘 看 螺 乏 怂 僵 敞 缴 巾 镰 跌 禽 券 兼 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质 返回 矫 疹 僳 晤 逛 砍 回 杖 爹 福 尼 栗 瑟 哄 郝 碌 灼 咱 碱 隐 兵 影 思 征 瘦 是 铱 驾 芝 坟 劲 捧 第 四 章 对 流 流 动 传 质 第 四 章 对 流 流 动 传 质