材料冶金传输原理PPT学习教案

1、会计学1材料冶金传输原理材料冶金传输原理2“三传三传”的内在联系和类似规律的内在联系和类似规律第1页/共41页性质性质本课程为一门专业技术基础课，属于工程基础理论课程，是专业主干课，必修课。研究研究对象对象动量传输热量传输质量传输源于流体力学源于传热学源于传质学基础基础课程课程高等数学物理化学理论力学第2页/共41页什么是传输过程？什么是传输过程？ 物理量从非平衡状态朝平衡状态转变的过程。具有物理量从非平衡状态朝平衡状态转变的过程。具有强度性质的物理量（如温度、组分浓度等）在系统内不强度性质的物理量（如温度、组分浓度等）在系统内不均匀时就会发生物理量的传输。均匀时就会发生物理量的传输。动动 量

2、量 传传 输：输：在垂直于流体实际流动的方向上，动量在垂直于流体实际流动的方向上，动量由高速度区向低速度区的转移由高速度区向低速度区的转移；热热 量量 传传 输：输：热量由高温度区向低温度区的转移；热量由高温度区向低温度区的转移；质质 量量 传传 输输：物系中一个或几个组分由高浓度区向低物系中一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移；浓度区的转移；产生原因产生原因：三者都是由于系统内部存在速度、温度和浓度三者都是由于系统内部存在速度、温度和浓度梯度的缘故。梯度的缘故。2“三传三传”的内在联系和类似规律的内在联系和类似规律第3页/共41页第4页/共41页“三传三传”的类似性的类似性传传递递的的方

3、方式式分子扩散传递分子扩散传递湍流传递湍流传递流场中速度分布不均的时候流场中速度分布不均的时候产生了切应力；产生了切应力；温度分布不均的时候温度分布不均的时候产生了热传导；产生了热传导；在多组分的混合流中，某组分在多组分的混合流中，某组分的浓度分布不均的时候的浓度分布不均的时候产生了质量的传输；产生了质量的传输；旋涡混合造成的流体微团的宏观旋涡混合造成的流体微团的宏观运动引起。运动引起。第5页/共41页第6页/共41页第7页/共41页 路德维奇路德维奇. .普朗特（普朗特（Ludwig PrandtlLudwig Prandtl） 18751875年年2 2月月4 4日出生于德国的弗莱辛日出生

4、于德国的弗莱辛 19531953年年8 8月月1515日卒于哥廷根日卒于哥廷根现代力学的奠基人之一，他创立了边界层理论现代力学的奠基人之一，他创立了边界层理论、薄翼理论、升力线理论，研究了超声速流动，、薄翼理论、升力线理论，研究了超声速流动，提出普朗特葛劳渥法则，并与他的学生梅耶提出普朗特葛劳渥法则，并与他的学生梅耶一起研究了膨胀波现象（普朗特梅耶流动）一起研究了膨胀波现象（普朗特梅耶流动），并首次提出超声速喷管设计方法。普朗特的，并首次提出超声速喷管设计方法。普朗特的开创性工作，将开创性工作，将1919世纪末期的水力学和水动力学研究统一起来，世纪末期的水力学和水动力学研究统一起来，被称为被称

5、为“现代流体力学之父现代流体力学之父”。除了了在流体力学中的研究工。除了了在流体力学中的研究工作，还培养了很多著名科学家，其中包括作，还培养了很多著名科学家，其中包括冯冯. .卡门卡门、梅耶梅耶等著名等著名流体力学家，对我国流体力学研究做出奠基工作的流体力学家，对我国流体力学研究做出奠基工作的陆士嘉陆士嘉教授教授也曾是普朗特的学生。也曾是普朗特的学生。 第8页/共41页第9页/共41页第10页/共41页第11页/共41页第12页/共41页t)z,y,(x,limfVmVVlimlimniiAAsijAAFAFA第13页/共41页第14页/共41页=0F-sin0 xsFFxxss-cos02y

6、sx y zFFg yyss第15页/共41页第16页/共41页dP+PPdPdxdyxy+dPP dxP dydsx dsy dsdP dsdP ds第17页/共41页=0dP ds=0PdPdP ds=-sin+cos=0d dPPPddsxy=0=-dP dsdyPxdxPy（1-6）/dsytan=dPPPx最大值或（1-7）22cos=() +()PsPxPxPy最大值22sin=() +()PsPyPxPy最大值第18页/共41页222222max() +()= () +()(x) +()dPPxPyPPdsXXPPyeee+eee+xyzxyzPPPxyyxypy +eexyPP

7、xy（1-8）=+eexyPPgradPxye +ee=xyzPPPgradPxyy（1-9）（1-10）第19页/共41页质量长度时间温度mLtTkgmsK第20页/共41页第21页/共41页第22页/共41页rv( , , , )( , , , )a b c ta btvcr第23页/共41页(, , )v, x y zvt第24页/共41页第25页/共41页第26页/共41页(, , )r, a b crt：( , , , )( , , , )( , , , )xx a b c tyy a b c tzz a b c t第27页/共41页( , , , )( , , , )( , , ,

8、 )( , , , )xxyyzzdx y z tdtdxvvx y z tdtdyvvx y z trvdtdzvv xvy z tdt( , , , )( , , , )( , , , )xyzdxdydzdtvx y z tvx y z tv x y z t第28页/共41页000zyzxyxv dyv dzv dxv dzv dxv dy( , , , )( , , , )( , , , )xyzdxdydzvx y z tvx y z tv x y z t第29页/共41页第30页/共41页第31页/共41页第32页/共41页第33页/共41页+= 0cos=cosvdAdA v n vn第34页/共41页cos=cos = ()dAvdAdA v nv n ()v n vn()v n ()csv n dA 第35页/共41页cvdVt()0cscvv n dAdVt ()cscvv n dAdVt 第36页/共41页0cvdVt()0csv