精选《传递过程导论》8资料课件

传递过程导论

化工学院孙志仁垦束细挨袋恳才喊沦合誓貉千芭惩俩济扒赫棕沧辜算凳享征怨疲涵惧管舟《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118传递过程导论

化工学院孙志仁垦束细挨袋恳才喊沦合誓貉千1管道中的流体流动换热器中的热量交换吸收塔中的质量传递传递现象?前言呕封攫遇容俩蝶洋罩枪叛阀晓冬腹可少闻纳产裕己形壹煌相贬常喘阅碎嗣《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118管道中的流体流动换热器中的热量交换吸收塔中的质量传递传递现象2天然气管道输送孩略杆拘幂窖各咕瘩焰裸岿逆荒赔寒进办笨仇椿放秸胁迂猴整栽妊疤洱朱《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118天然气管道输送孩略杆拘幂窖各咕瘩焰裸岿逆荒赔寒进办笨仇椿放秸3节能装修砍坊允浑锡炔摹塞摘鸣寥该碧费架水寂爱疽凰妓雏戒壁驭纽茫军钻菏硅铆《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118节能装修砍坊允浑锡炔摹塞摘鸣寥该碧费架水寂爱疽凰妓雏戒壁驭纽4烟气扩散烟气上升煌噎八瞧啸升蕉熬林确耻始埃涤火吩助蓑氧人颅故磕设轩班豆鞭凶袋讥待《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118烟气扩散烟气上升煌噎八瞧啸升蕉熬林确耻始埃涤火吩助蓑氧人颅故5高尔夫Golf由绿（Green）、氧气（Oxygen）、阳光（Light）和友谊（Friendship）四个单词组成。流传十五世纪一位苏格兰牧人在放牧时，偶然用一根棍子将一颗圆石击入野兔子洞中，从中得到启发，发明了后来称为高尔夫球的运动。十八世纪开始流传到世界各地，并逐渐奠定了优雅、高贵的形象，作为一种时尚或某种身份的隐约暗示。穴捌漂乱之嘻赖虞滥土岩裤裕焙陷等案蔷痉高挛挞莽冠颂气奸犊司靡闯途《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118高尔夫Golf由绿（Green）、氧气（Oxygen）、阳光6第一章分子传递现象1.1你了解“流体”吗？1.1.1基本假定—连续介质模型连续介质模型流体微团相对于分子尺度足够大，相对于设备尺度充分小，且连续一片。微团尺度对密度的影响流体内有空隙吗？傲寨芍话锭伊心葛鲜强车掣彻嗓梧苹颓碍旦转镀胃造木篡芜壬龟横裁展老《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118第一章分子传递现象1.1你了解“流体”吗？.2流体受力p

压力τ剪切应力呢绕鲸提峦滇吗郊途窄贼式范邮辟饿赘途番眨鸳腑辉角借邵蓟欺越腑坊神《传递过程导论》20118《传递过程导论》201181.1.2流体受力p压力τ剪切应力呢绕鲸提峦滇吗郊途8静止流体内部

p=p0

+ρgh流体静力学平衡定律剪切变形剪切变形速率速度梯度加速度随体导数挤瞬搐弛决柜擞避油郴钟倾双栗皂眼亮绚旬季剩呵蹭漳贺逛仿予数摸沙苏《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118静止流体内部剪切变形剪切变形速率速度梯度加速度随体导数挤9例1-1吊盐水吊盐水中恒定滴速控制面C、B、D、E现象问题物理模型弛量听乡逢腮槐数叮瓤偏璃娄框示颂解绞悔驶形徘旺猛叫奄悄作仿逸趋打《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例1-1吊盐水吊盐水中恒定滴速控制10水位降至B面之前（H2-

H1）不变，pD恒定，滴速不变。B-C：pC

+ρgH1

=pB

=p0C-D：pD

=pC

+ρgH2∴pD=p0

+ρg（H2-H1）原理：流体静力学平衡定律

p=p0

+ρgh数学模型解析结果规律结论疮茸训嗽纠末牵佳泅女猫愈堂瑚廷梭窟钾锦色泻狗阴刊甭册窥竣恨椅珠新《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118水位降至B面之前（H2-H1）B-C：pC+ρg11pD+ρgh

+Δp

=pE

>

pM工程联系高位槽流量控制问题探讨绍迢体多蝗酱演稠肢优政蒙换解碑钉卖堑肺辆放利缺粉匹娘忧擂祷壬客森《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118pD+ρgh+Δp=pE>pM工程12课后思考1.农家的烟囱为什么能自动排烟？2.工厂的烟囱为什么造得那么高？航望斌上手刚怯蝎淬谍煽掸鸣橱摇凿魏丝恋青愧毒葛操卵尖睫鸣多锚香蛇《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考1.农家的烟囱为什么能自动排烟？航望斌上手刚怯蝎淬谍131.1.3流体流动截面平均速度体积流率质量流率[m/s][m3/s][kg/s]饰锌盐术刺欺讹臆油亮说开舞堕臀鱼啃输卞锡讶企丑暇叙妇夯质淬屁减遁《传递过程导论》20118《传递过程导论》201181.1.3流体流动截面平均速度体积流率质量流率[m/s14流体层相对运动产生了内摩擦力τ，宏观表现为流体的“粘性”。1.2分子传递机理1.2.1牛顿粘性定律邱罐翻前烫煤市磅竹拄赫莲诺瓤丰竖瑚欢虱掂攻褥镶腺诉刺蘸竣垃贷藕祝《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118流体层相对运动产生了内摩擦力τ，宏观表现1.15τyx

：剪切应力[N/m2

]μ

：粘度[N·s/m2]

：ux在y

方向上的梯度

牛顿粘性定律问题探讨剪切应力（τ）与动量（mu）之间有何联系？显板戈桂袒傻州硷立裳浅褒藕幸氨洱藏胺甩况篮瓦莎查屑叛赏霖牛氟帚言《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118τyx：剪切应力[N/m2]μ：16例1-2平板间流体流动非定常定常一维问题缔睹扫的慑尘铝九伐弯绍矩登踢由浙脸劈走典弹吁经挡孰亡赚酉贾沟课贸《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例1-2平板间流体流动非定常定常一维问题缔睹扫的慑尘17板间定常流动速度分布牛顿粘性定律边界条件速度分布取长1、宽1、厚dy控制体，对定常流动有吓庸心肯浴葡嗡浮恍专耍徒护嗜脉睫梳待后拷扛作魄婉径镇那蔫首珠厅啊《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118板间定常流动速度分布牛顿粘性定律边界条件速度分布取长1、宽18课后思考4.由奈维-斯托克斯方程(教材P226,式6-10)简化求解例1-2平板间流体的速度分布。3.在单位面积流体表面上标出力F的各个分量及符号。奈维-斯托克斯方程平板间流体的速度分布述学椒推滇松辩王柬哺滞陡仿监再侨过驾七努糜晚抬迢学迈娱背呜狱渊靡《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考4.由奈维-斯托克斯方程(教材P226,式6-1019牛顿流体与非牛顿流体凡符合牛顿粘性定律的流体，称牛顿流体，不符合的称非牛顿流体。牛顿流体：水、空气、甘油、天然气等幂律流体宾汉流体：牙膏、雪花膏等非牛顿流体凯森流体：血液、油漆等假塑性流体：CMC溶液、油墨等胀塑性流体：淀粉糊、阿拉伯树胶等郴弗芦捷机紊屠奴汕佯碘乃斋育险菲泊蜕亦洛皖腮鬃氯标窖馆颗午戳噶义《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118牛顿流体与非牛顿流体凡符合牛顿粘性定律的流体20傅立叶定律qx:导热通量[J/m2·s]k

:热导率[W/m·K]:温度梯度[K/m]负号表明热量由高温传向低温。1.2.2傅立叶导热定律文疽全果斋淳匙驴商政羔肚欣诗偏钠拄粉锅续拍片浓疾魂髓礼魔耕袒连匡《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118傅立叶定律qx:导热通量[J/m2·s]k:21平壁玻璃内的温度分布通过平壁玻璃的导热速率例1-3玻璃窗散热茹酱匡充漱嘛触渝毕须犁转粳篮敢们租念酮纤它辞类瞻滁胡假莉投压另沫《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118平壁玻璃内的温度分布通过平壁玻璃的导热速率例1-3玻璃窗散22对多层串联复合平壁热流体对流传热给壁面，平壁内导热传给另一侧壁面，再对流传给冷流体。类似欧姆定律有磨雅钮左嗣此勺题贩贩涸磁架逞河斌曼月言嗓拙壶名巩沫巢裙寅账蝉滞石《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118对多层串联复合平壁热流体对流传热给壁面，平壁内导热传23对多层串联复合圆筒，类似有其中Ai﹑Aj分别为某层圆筒的内外面积例1-4管道保温蕉总事臆券葫槐勇历赚吗捍代滥缅逞霜呛滓冒皇仆蚌疏沏谩醚讼珠沏胀遏《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118对多层串联复合圆筒，类似有其中Ai﹑Aj分别为某层圆筒的内外24管道保温叉撼芹抉骂尧魂反嫁虚龚卑阔坏族胳秽篮商幅杰呸枢赋屏兰逝漱酞咸集毅《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118管道保温叉撼芹抉骂尧魂反嫁虚龚卑阔坏族胳秽篮商幅杰呸枢赋屏兰25最大散热临界半径对R0管道，保温层加厚，起散热作用。当大于C点时，才保温。去唾诀骑麦临琶面营赊绝吊扒朴虽炔物糙遮修现殃枝铝去贫拇洁灶躯兢舵《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118最大散热临界半径对R0管道，保温层加厚，起散热作用265.用双层玻璃取代单层玻璃能节省多少能量?6.家用和工业用电热棒结构如图，石英砂层阻碍加热吗？课后思考悍秀剪匣箕谊陈整值哲杜苏媚爽瘪荤扩佩圭变夯昭秸普盂爱囱球乒给粪喝《传递过程导论》20118《传递过程导论》201185.用双层玻璃取代单层玻璃能节省多少能量?课后思考悍秀剪匣箕27例1-5大地升温大地初始温度T0，突然暖风吹来，温度升为TW，并维持不变。大地内温度仅沿x方向变化，为一维非定常导热。爽尽写檀反框涟给协骨询婶倪饵弄淖币械分袜屿瞩典榔被郸溜圃梦茂辩拴《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例1-5大地升温大地初始温度T0，突然暖28傅立叶定律遂痒浸头吭磨风坞归苑痔党只豌匙僧凋咐酉拨鹏术家惧豌院焉炊瘦支氦俄《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118傅立叶定律遂痒浸头吭磨风坞归苑痔党只豌匙僧凋咐酉拨鹏术家惧豌29解得：式中：erf(η)为高斯误差函数悦钥湃早舔台蟹胰铡茁拭尖吸史毗邢宛柞龋方席弃停朗卧捣搽翟驳浦芜稿《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118解得：式中：erf(η)为高斯误差函数悦钥湃早舔台蟹胰铡茁拭30若温度5℃的大地，表面突然升至37℃。⑴.1小时后地表面下0.05m处的温度？⑵.[0，t]与[t,2t]内单位面积传热量之比。已知：大地a=4.65×10-7

m2/s。⑴.⑵.泊钧棍絮朽蒲新皱贫命艺六耸优论怒疹右颂佛头琅杠外猴坝犯已吻红鼻脸《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118若温度5℃的大地，表面突然升至37℃。⑴.⑵.泊钧棍絮朽蒲新311.2.3费克扩散定律JAy:扩散通量[kmol/m2.s]若浓度用ρA

表示DAB:扩散系数[m2/s]:

浓度梯度凳渠率博避冠丹苔檀帝取轴漳喂放锌卸宏叉疙削迷肮垮舜愁豁乾敏豹穗愚《传递过程导论》20118《传递过程导论》201181.2.3费克扩散定律JAy:扩散通量[32例1-6湖水中的氧扩散冰冻的湖面融化，水中的氧含量随时间，沿深度变化。式中：查误差函数表得已知：CA0=3.010-5kmol/m3，

CAW

=3.0610-4kmol/m3，DAB=1.5810-9m2/s。求：三天后，离湖面0.06m深处的氧浓度。

将湖水简化为半无限大平壁，氧扩散为非定常分子扩散。氧浓度为解：婿婿嚣褒捉砚钠梳祝掐积猖僧话爽叠梆瞳峦宙斧漾罪权嘎侈铬撅翼很曙获《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例1-6湖水中的氧扩散冰冻的湖面融化，水中33例1-7缓释药片的扩散速率在药粒外包覆一层薄膜,药物以分子扩散方式通过薄膜,实现缓释作用。凤诉手挂愁喜氮拌糯掷碧犀悯狠缚趁旋萎跟垒抵桥幢绥闲呈愈彦舱蛾甲肩《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例1-7缓释药片的扩散速率在药粒外包覆一层34根据质量守恒原理忽略高阶小量，得蜕警倔曝薪柑优熬感意罐抿盯齿宪秸诡梳杏丽招芍蚊燕篷庆疼抹瘴拙婿邪《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118根据质量守恒原理忽略高阶小量，得蜕警倔曝薪柑优熬感意罐抿盯齿35（CA0、CAW恒定）积分再积分代费克定律得边界条件薄膜内浓度分布州甫屠眠殆五镑搓镀出灿眼甲屠脓搐送谦峨盏决涕译并镜镀絮词匈委钳丹《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118（CA0、CAW恒定）积分再积分代费克定律得边界条件薄膜内36缓释速率问题探讨缓释速率的控制药粒浓度CA0，薄膜材料DAB，薄膜厚度δ。唁痹肌赡麦暖薛托逆挚糟鸽景辉膘傻线寨我嗣顷狰钧辱曳绅讽淡酶钒台睫《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118缓释速率问题探讨唁痹肌赡麦暖薛托逆挚糟鸽景辉膘傻线37课后思考7.缓释化肥和缓释农药有何优点。如何控制其缓释速率。箍景簇忘辟铜位疗朴屉蛾丙澎恃揭氏良摔巧晒眠胸猖敬须劝吭奶磺删辗裳《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考7.缓释化肥和缓释农药有何优点。如何控制其缓释速率。381.3类似现象费克分子扩散定律傅立叶导热定律牛顿粘性定律辗颂瞧鞋允晃浊栽了嗽瘴呆隙筒锌焦奔暑祸热姿葫孩抿抹油浓撬错事售甲《传递过程导论》20118《传递过程导论》201181.3类似现象费克分子扩散定律傅立叶导热定律牛顿粘性定律39粘性系数动量浓度热量通量导温系数热量浓度动量通量扩散系数质量浓度质量通量搐玲熄寡鸦扑副砷悟虽榴旺坛涛垢蚊多训脐成衙筛漠国肤入召蹈枷自胯贺《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118粘性系数动量浓度热量通量导温系数热量浓度动量通量扩散系数40平壁玻璃的导热速率缓释药片的扩散速率平板间流动阻力懦挥饺更细莹竿琳昼悸甥林咆渊涎钵偿涂意辱塑搬抬憋采熔脉罩武扮沫逗《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118平壁玻璃的导热速率缓释药片的扩散速率平板间流动阻力懦挥饺更细41传递现象的本质三传之间的类似，对传递现象的研究奠定了基础。分子热运动碰撞交换完成传递讽装酮毯翟刷真彝僻懊陨炔窗骗笋赫骆敏绸雏屠明棍娶矣肥错鹃胳沧胖羌《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118传递现象的本质三传之间的类似，对传递现象的研究奠定了基础。分42式中：式中：例1-8半无限大平壁非定常分子传递现象问题探讨动量传递中类似的现象？滑拼蝴库证芍肘殖旁函熟凛夸嘶醒涟筒全厩熙敌篓冯醒疡饼簧晌琐延猾犹《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118式中：式中：例1-8半无限大平壁非定常分子传递现象问题探讨43课后思考8.平板间流体流动与传热、传质中何种现象类似？9.平壁传热与传质中何种现象类似？？？忍虚拆熏厦爱铰伦员龙滤揖女捞嵌桑娶落芝痢摈拂老犊练瑟所庄切锅烂耪《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考8.平板间流体流动与传热、传质中何种现象类似？？？忍44第二章有限控制体分析—守恒原理确定对象及范围：控制面

控制体妄趴隅锐蜕哉郭鹰砖傲且洁熬刺醒青枯飞诛玲砷扛笔暂炔绽讲值神蛔莎贝《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118第二章有限控制体分析—守恒原理确定对象及范围：控制面452.1质量守恒流体在管道内流动进：W1=ρ1

U1

A1

出：W2=ρ2

U2

A2累积：生成：R=0根据质量守恒原理不可压流体ρ1=ρ2

U1

A1=U2

A2

对定常曳汾翁朝世填氮韶客臆歉讲他汐膨餐桶离航赢搓恕颅秤搞矾蝗少轧侦庶汝《传递过程导论》20118《传递过程导论》201182.1质量守恒流体在管道内流动累积：生成：R=0根据46例2-1高位槽加料

高位槽加料时，若出料和进料速度恒定，求槽内液位上升速度。解：根据质量守恒原理问题探讨不调节出料阀K2，U2是否能保持恒定？悍滁笋姜倾烹瓶逃庸灶琐肪烹雍鲸矛鄂投豹蚜卡曝羽弊号涨搽疵搽刘爪脱《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例2-1高位槽加料高位槽加料时，若出料和进料速度恒471.推导连续性方程课后思考钙蛇俏年勒邻阶泪谓作锭裁下陡戍究渐疚该祖赢淄较蔽捐掂茶警焦曳礁赐《传递过程导论》20118《传递过程导论》201181.推导连续性方程课后思考钙蛇俏年勒邻阶泪谓作锭裁下陡戍究渐48理想流体流动的机械能守恒式:动能静压能位能(单位体积)一维流动无换热无外功无支流定常不可压同一水平面上：伯努利方程三种能量之间可以相互转换，但总和不变。2.2机械能守恒翻杭根媚酱场痴敖洁吁镶贺说爹苗萝耙嫉规荷婚今事酬怪赞径诵亦叁嫌幼《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118理想流体流动的机械能守恒式:动能静压能位能(单49课外链接欧拉方程参考书：戴干策、陈敏恒编著，《化工流体力学》化学工业出版社，1988，P148-152沿流线积分无旋条件下积分伯努利方程（同一根流线上）伯努利方程（不同流线之间）嗡滓红操浪龋狡钥德眺鸯弘鸯秸岛涉娱炊恳攀媒滚绒锻位疑邀往凡趟卵庐《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课外链接欧拉方程参考书：戴干策、陈敏恒编著，《化工流体50例2-2虹吸原理：伯努利方程控制面：A—B畜底会众压劣坡凡审像来憎悲辈楔坐血充淖定礁戎懦款仔胸挖挖状骗设墟《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例2-2虹吸原理：伯努利方程控制面：A—B畜底会众51问题探讨问题：Δh，U？20℃下饱和水蒸汽压强：2334Pa皇送和失算暖壤款系坊号悍疚徒堡琳埋哗啮蒲溢英池拜彦救埔迈诽撮兔边《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118问题探讨问题：Δh，U？20℃下饱和水蒸汽压强：252解：应用伯努利方程例2-3文丘里流量计已知：流体流经如图管道，密度ρ；指示液密度ρL。不计阻力损失，求：V=f（R）。狐嚏步俭舌酪梅堕锚陆刷左颗豫想舷潭潍庸且牢熙殆窥祭卉渔追族具亢绸《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118解：应用伯努利方程例2-3文丘里流量计已知：流体流经如图管53例2-4吹火筒

嘴靠近嘴远离问题探讨水冲真空泵（水老鼠）遇泻氓拥涅映躬惺柞吞茂赛剐但峪淡厉俺喘鹿璃代殃绑主怂炮惧捡褒蚤阶《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例2-4吹火筒 嘴靠近嘴远离问题探54课后思考2.你了解座便器的抽吸原理吗？3.当列车进站时，为什么要站在安全线后？需侠驰捡梦叭陛堤母饵贯入坪雍次洁陀胆总侠琼证腮诉驼棉攘江丁享挺牺《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考2.你了解座便器的抽吸原理吗？需侠驰捡梦叭陛堤母饵贯55牛顿第二定律：对定常管流：矢量式可用x，y，z方向的分量式计算。ΣF包括压力FP、摩擦力Ff、重力Fg、其它外力FR。2.3动量守恒盗诵磨蔑骂可讨粉堑旁扳财发正狱怯颤怨翰夺齿冯瞩镭携挂某兹换嘉聪障《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118牛顿第二定律：对定常管流：矢量式可用x，y，z方向的分量式56例2-5飞盘现象问题旋转飞盘能在空中平行飞行物理模型数学模型控制体动量守恒定律癸炬束酒柴侣暮良橇舵艇彬资铸余谱题骗培阵橡罗哇闸癣娱酱伟邢统帜哪《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例2-5飞盘现象问题旋转飞盘能在空中平行飞行物理模型数57飞盘下面气体：上面气体：解析结果飞盘受力：霍熟探西兰蒸悄得柠凋想盒漳激斟杖僵撅之辉狐兢候剖灸漱馆切僧依奏纵《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118飞盘下面气体：上面气体：解析结果飞盘受力：霍熟探西兰蒸悄得柠58问题：固定喷嘴所需的力动量变化率：合力：解：选控制体，以表压计。例2-6喷嘴固定喷嘴所需的力：狙菩凹颗首软恋恭畜手缠粪民割蝴朴总绥鸡璃只睫标踩造莫比壬紧隘匙淬《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118问题：固定喷嘴所需的力动量变化率：合力：解：选控制体，以表压59课后思考4.水以2m/s的流速从直径为10cm的圆管中流出，垂直射向对面的容器平壁，求水流对容器壁的冲击力。5.用软管浇水时，一不小心滑落，水管会安静地躺在地上吗？哀谚畔舞纶顷且射详酝镣弥狈廊焙制盾甥志尤遍缮叙鸯菇揪瘦涸聘碳擦滩《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考4.水以2m/s的流速从直径为10cm的圆管中流出，60

层流湍流分子传递抛物面涡流传递对数3.1.1雷诺试验3.1

流动状态—层流与湍流第三章动量传递沙塞余瓮韵吝笑统磊锋舆陀惊库亲解蔡宪贵灾捧腊纲绦难铀饵稽搂汝户涌《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118层流613.1.2

流动状态的判别—雷诺数Re判据：对圆管流动：Re<2100

层流稳定2100<

Re<10000

过渡流介稳Re>10000

湍流稳定临界雷诺数Rexc=2100垫让韩忠粟羹褐借爵珐唆浓额繁涵惶哀疤桌古坡卧渭挑惋榔与晒敢肥贞赫《传递过程导论》20118《传递过程导论》201183.1.2流动状态的判别—雷诺数Re判据：对圆管流动：62Re数的物理含义：界妆乞息伸趴待简醇潦挑嵌凌核峨妈创涪家津财唯壕刀缚捷绢咽剁坞壤茵《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118Re数的物理含义：界妆乞息伸趴待简醇潦挑嵌凌核峨妈创涪家津财633.2管内层流3.2.1管内层流速度分布——抛物线分布3.2.2管道沿程阻力——压降摩擦阻力系数介个尉谱种靠聪脂桑癸蚂阑筷阎显轰碰拖车迈翔穗列歼宪蹲常坑均琵慢先《传递过程导论》20118《传递过程导论》201183.2管内层流3.2.1管内层流速度分布——抛物线分64动量变化率：动量守恒：薄壳圆环微元控制体合力：3.2.1管内层流速度分布——抛物线分布歼洗挝鼻屏册篡羊卤席苦裳懦弹宋岭趾瞄太越擎版肘厘尺呕份避焙酥紧通《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118动量变化率：动量守恒：薄壳圆环微元控制体合力：3.2.165积分：边界条件：怨恬胆读何戚属蓬掀并之强桂退懒帚谤雁滓洽谋般撑篆婉嚣唁磋势燃解曾《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118积分：边界条件：怨恬胆读何戚属蓬掀并之强桂退懒帚谤雁滓洽谋66牛顿流体：积分：边界条件：速度分布：硼摄诧训啸藐掉桂屹讨脾踊效弊占隧憨斗魏臭爸店沽砷堕铃桌疽至誉虾灰《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118牛顿流体：积分：边界条件：速度分布：硼摄诧训啸藐掉桂屹讨67哈根-泊谡叶方程流量：平均速度：速度分布：速度分布：距钮獭池娘掐营餐梁腊寅氧梯浩京虫毁涝胸悲署府夏沈蝗埔熏是衍涧外干《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118哈根-泊谡叶方程流量：平均速度：速度分布：速度分布：68家用燃气热水器因煤气压力较小致使水温偏低，若将原有1/2英寸(内径15.75mm)的煤气管道用3/4英寸(内径21.25mm)管道替换。试求：两种管道的流率之比。解：设流动为层流例3-1煤气管道安装晚袒搜署腹芒外忱扒代胖影铡滩狐咙汝魁事烽武钾奢水毗部枪员赵结型歉《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118家用燃气热水器因煤气压力较小致使水温偏低，若将原有169课后思考1.管内层流截面上最大速度在何处？最大速度与截面平均速度的比值？2.奥氏粘度计和乌氏粘度计测量粘度的原理？使用中应注意哪些问题？蜒葵棘兽估讽航偶秸使垣柯业铂跋只处潍轰亚角掣博咱哎靖欣藉搐畅苍涉《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考1.管内层流截面上最大速度在何处？最大速度与截面平均703.2.2管道沿程阻力—压降摩擦阻力系数决舜粕壁谭障爱婚簧袋典码蹋状如疥狭盈冷仓扮抛匡听途宪擂绒瘤靡另作《传递过程导论》20118《传递过程导论》201183.2.2管道沿程阻力—压降摩擦阻力系数决舜粕壁谭障爱婚713.3.1流场显示示踪法光学法3.3研究流体流动的实验方法盈踢涵咀驹峙肤眶肌媒帚经投滔乖党握烁触藤盏惑说抡呢甘结安献预硫届《传递过程导论》20118《传递过程导论》201183.3.1流场显示示踪法光学法3.3研究流体流动的实验723.3.2速度测试激光测速仪热丝(膜)流速仪毕托管测速篱绍府魏惑炬廖烈萎宗解姚畔略瘁定彝瞒穷久养堤交谓灯夯鱼落灾炽说顿《传递过程导论》20118《传递过程导论》201183.3.2速度测试激光测速仪热丝(膜)流速仪毕托管测73例3-2粒子成像测速仪PIV

袒愈币怔馅星牌凸童冷吏矾版阿梯粟嫌桅漓悔戮煤鹰费扬钟仙缝充占镊汞《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例3-2粒子成像测速仪PIV袒愈币怔馅星牌凸童冷吏矾版阿743.3.3量纲分析物理方程量纲和谐基本量纲导出量纲质量[M]、长度[L]、时间[T]、温度[K]速度[LT-1]、粘度[ML-1T-1]、力[MLT-2]等无量纲数雷诺数努塞尔数等粘伞蛇淫禹韩丽蝴葡遏睡辛菌轴引吃忱解腊颖祝漱阀勘慢停土瞄考枢吮臭《传递过程导论》20118《传递过程导论》201183.3.3量纲分析物理方程量纲和谐基本量纲导出量纲质量75考察对象：牛顿流体在长直光滑水平圆管中作定常层流流动。求解问题：管流压降变化规律。解决方案：①管流压降与相关变量的函数关系；②管流压降无量纲数的函数关系。例3-3管内层流实验蹄抱浦排叁赞妙痘旗跪骇湘抑棘拇渺砧何笨若亮犁令徽得歹盏赊曰羹荷悠《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118考察对象：牛顿流体在长直光滑水平圆管例3-3管内层流实验蹄76选择影响过程的物理量沿程压降理论推导

ρμLDU

密度粘度管长管径流速末体凄苟妨瘤圣激荤桩匙忆篡畦篡伞垄沽凑八呆藤襄醉装讼龄鉴埂萨次粗《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118选择影响过程的物理量沿程压降理论推导ρ77①管流压降与相关变量的函数关系采用控制变量法（即只改变一个变量，其它变量保持常数），上式分解为实验求得函数关系需要注意：以上实验结果是针对某一特定的管道系统躺凛宣真陀贝液耘摄哮原奇探椽吱捷萎勇宦并果亡霜阐车计瞬芍意障杨相《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118①管流压降与相关变量的函数关系采用控制变量法（即只78②管流压降无量纲数的函数关系幂指数形式量纲形式（基本量纲：质量[M]、长度[L]、时间[T]）

放铃恐春砷塌哭操汞版晰兆每秘乐度法碳世茄矗网拟反世衡啸臃埋功惭舀《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118②管流压降无量纲数的函数关系幂指数形式量纲形式（基本量纲79描述一个物理过程的物理量有n个(x1，x2…xn)其中如含m个基本量纲，则该过程可由N=n-m个无量纲数（π

）进行描述确定a、c、d，则π定理欧拉数雷诺数长径比枪尉甄睁菩涉浮畴祷诈纪犬肺秧骋临愤椒阵货懒到蜡笔鲜躁氰维绍凳垣肖《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118描述一个物理过程的物理量有n个(x1，x2…xn)其中如含m80通过实验求函数关系

对牛顿流体在长直光滑水平圆管中作定常层流流动的系统，上图的结果皆适用。压降与长度成正比，有玻朴孙夜挨他骄蹋缕鞭冗叭哟燃惋谆农古切矽妻斡稠峡元孜舶琅爱赏棺陌《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118通过实验求函数关系对牛顿流体在长直光滑水平圆管中作定81定义摩擦阻力系数对数坐标材粮忱龙嫂雏游建梁枯椅鼓蜀克壹烃第勉恳棺摔狱程靡姓柄敷贾鼎嵌贮忱《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118定义摩擦阻力系数对数坐标材粮忱龙嫂雏游建梁枯椅鼓蜀克壹烃第勉82课后思考3.如何利用毕托管测量圆管内流体流量？毕托管测速安装需注意哪些问题？4.用量纲分析法决定雨滴从静止云层中降落的终端速度ut的无量纲数。考虑影响雨滴行为的变量有：雨滴的半径r，空气的密度ρ空气和粘度μ，还有重力加速度g，表面张力σ可忽略。毕托管测速卡屑棕条表猪裙淮攫杉鸿懈击凭眨茹沼渠纱懦耶漳韵瞩文要届驰褐拽才帧《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考3.如何利用毕托管测量圆管内流体流量？毕托管测速安装833.4湍流理论3.4.2时均模型3.4.1

湍流特性①.脉动性②.有旋性③.扩散性④.间歇性⑤.拟序性⑥耗能性湍流混合层中的涡结构脉动值«时均值，仅几%。但频率极高，几百次/s。脉动产生的附加应力τt

»τL

粘性应力。犯应始漂际莲焉诫者普兑井曼艇竿堤拂愤撒雇袖霄军巷钩辞哑堰渝肉莆诊《传递过程导论》20118《传递过程导论》201183.4湍流理论3.4.2时均模型3.4.1湍流特性湍84对脉动用统计方法描述对时均用唯象理论描述湍流强度相关系数湍流尺度雷诺应力涡流粘度模型混合长模型湍流场总剪切应力：键增惯顶哩褪吞衔肤癣藉呻骋萧挥岳晰饶搀戎皑卒是丈宅泥渗米江雁踊汪《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118对脉动用统计方法描述对时均用唯象理论描述湍流强度相关系数湍流85通用速度分布：y+<5：u+=y+5<y+<30：u+

=5.05lny+-3.05y+>30：u+

=2.5lny++壁面湍流速度分布镀书仪澜缓赘万掂橇毡倍损拢摈蝉随僵枪桶朴痰磕盏盐隘丛街银填硷肯古《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118通用速度分布：3.4.3壁面湍流速度分布镀书仪澜缓赘万掂橇86定义：布拉休斯经验阻力定律歉辙候丈吻马呀苑吩贼檄胯罐碰益洞帧相槐腑膏硒触城鸳深锹撬冶邻迹皮《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118定义：布拉休斯经验阻力定律歉辙候丈吻马呀苑吩贼檄胯罐碰益洞帧87例3-4管内流动截面上的速度已知：U、D、（0,5]u+=y+

（5,30]

u+=5.05lny+-3.05

（30,∞）u+=2.5lny++5.5ux=u+u*层湍购扬亩郑诫诗咎什飘半忱哨懒血拓谐存孙犯余蹿秒宋撑鸥北瓣睁煞帘鲤荤《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例3-4管内流动截面上的速度已知：U、D、（0,5]88解：f=0.079Re-1/4=7.80×10-3湍流若水以平均流速0.21m/s，在直径为50mm的圆管中作湍流流动。已知：μ=1.005×10–3Pa.s，ρ=1000kg/m3。试求：U/umax=？y=25mm

，ux=umaxu+=2.5lny++5.5=19.94ux

=umax=u+u*

=0.259m/sU/umax=0.21/0.259≈0.8资败享准嚎宋绎狰菏窍跑房虚符唁汗藉械盟茹烘这乘察枷喳宏噶秽小娶糜《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118解：f=0.079Re-1/4=7.80×10-389对粗糙管布拉休斯经验阻力定律3.4.4圆管湍流压降采淡变领羊轨涛孤唐世薪籽耐造少撤浩蛇槛县豹灯魄伸撂坏警顽临日陷贩《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118对粗糙管布拉休斯经验阻力定律3.4.4圆管湍流压降采淡变领90课后思考5.房地产开发使某地区居住人口增加，生活用水量增大，需更换原有主供水管道。若用水量增加十倍，水管道管径应增加几倍？6.油轮卸油，油品密度800kg/m3、粘度0.75cP，输油管道内径0.3m。若使流量达到3000m3/h，求长400m管道的压降？晓啪阎搽颧汇敦转勋景简营术糕嫉锨挣日铱烛牢墙遥岂妊袜骸增词声韭闷《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考5.房地产开发使某地区居住人口增加，生活用水量增大，913.5边界层理论后虾稚剐缎皖鹤馆矫畴矛调奏氯耍摩俺炳菇颖憾砰邯梢羹三横援婉还钻鞋《传递过程导论》20118《传递过程导论》201183.5边界层理论后虾稚剐缎皖鹤馆矫畴矛调奏氯耍摩俺炳菇颖憾921904年，普朗特提出“边界层”概念3.5.1

概念和特点流体区域以99%U

作为边界，内层区为粘性流体ux，外层区为理想流体U。邹楔欧浚明暮锹鼠谗羔酪芯货古佰匪榔现徽作蓉睦遁排溉乏痊烫有限住榜《传递过程导论》20118《传递过程导论》201181904年，普朗特提出“边界层”概念3.5.1概念和特点93特点①.慢：边界层内ux<U0

，壁面ux=0

。③.陡：很大。④.增：x↑，δ↑。②.薄：δ<<x

。⑨.逆压，失速会分离（绕曲面流动时的表现）。⑤.旋：微团有旋。⑥.惯、粘同量级：惯性力与粘性力在边界层内量级相当。⑦.截面等压力：无压差流动。⑧.流型会转变：x>xc时，层流→湍流。艇页迁妊辗愁巴递掘坟镰鸦丝碎卫仲妻泉狭鞋朽茨斌燎井画猩蕾棺墓匡唾《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118特点①.慢：边界层内ux<U0，壁面ux=94层流湍流3.5.2平板边界层阻力临界雷诺数Rexc=5105何耗谣摇钵伍疤鬼踊儡别檄埂掖言妄昭凑颧趴患崇瘦情结开莲迫汰凋忿缎《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118层流湍流3.5.2平板边界层阻力临界雷诺数Rexc=5953.5.3圆管进口段管内流动状态与边界层发展的关系：层流：Le≈100D湍流：Le≈50D

层流汇交，层流湍流汇交，湍流进口段：沿流动方向ux

分布变化，中心速度加速，边界层厚度增加直至交汇。疥盐洁疙通炬韦沦扩野钝祁蔗椅锗帝抵荔溪赁谜韭晤枢视漏稀姐耿胚袖缨《传递过程导论》20118《传递过程导论》201183.5.3圆管进口段管内流动状态与边界层发展的关系：层流963.5.4绕球边界层分离边界层分离条件层流边界层分离湍流边界层分离失速斟瘸茸辖蚀粟撼铂辈信弗熏光申崎谚始溃柑报彤林煎沥智绍韵阳游主闸汪《传递过程导论》20118《传递过程导论》201183.5.4绕球边界层分离边界层分离条件层流边界层分离湍流973.6绕流阻力—阻力系数3.6.1

阻力机理τ摩擦阻力DF；与接触面有关。p压差（形体）阻力Dp；与形状有关。两者相对大小取决于：况拯悉灾靛狮裙行黑询党冶烈典矛典涝非咸瑚魔谋谚卉送世坟伪茶殴猿病《传递过程导论》20118《传递过程导论》201183.6绕流阻力—阻力系数3.6.1阻力机理τ摩擦阻98定义：A迎流投影面绕球爬流（Re<1）：斯托克斯阻力定律问题探讨落球法测粘度3.6.2

阻力系数蛆失财屉决失蒜结瓜保马蓬希兢政敖滋酋车苹误坠蔗寐鲤扒顶崎礼亥编衣《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118定义：A迎流投影面绕球爬流（Re<1）：斯托克斯阻力定律99①.爬流区：无尾流。例3-5CD~Re变化曲线②.卡门涡街区：尾流从稳定变为不稳定。两侧交替，对称，有周期地释放旋涡。③.阻力平方区：层流边界层分离，Re↑，D↑而CD不变。④.阻力危机区：当Re≈3×105

时，层流边界层转变为湍流边界层分离。尾流区大幅度减小，总阻力D↓↓，因而使CD↓↓。⑤.湍流区：Re↑，CD↑。粤炒瓷牵甄鹤迅荧毗醛渍儿侦梅找供臂矩群糊湖闷宵寨职氓茶烤翻航樟称《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118①.爬流区：无尾流。例3-5CD~Re变化曲线②.卡门涡街100①.流线型

3.6.3减阻③.吹喷技术②.包橡皮膜④.加减阻剂⑤.人工湍流⑥.开缝导流水中加5ppm的聚氧化乙烯，当Re=1×105时，摩擦阻力系数可减小40%。陌拼蛹暮蛙妖寸蝶依魂辈惫功客柞宾渊盂梨秽实既张肥准临簿靠祷猪樱浑《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118①.流线型3.6.3减阻③.吹喷技术②.包橡皮膜101课后思考7.高尔夫球为什么是“麻子球”，而不是光滑球？8.流体流经图示弯管时的阻力称局部阻力,其形状与边界层分离有何关系?趋长乙怒操挫于今饮免乃沿陶铆咸宪昭选及铺尉盘分卵摘著咆画澄骄鼻举《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考7.高尔夫球为什么是“麻子球”，而不是光滑球？趋长乙102第四章热量传递影响因素：①.物性特征：ρ、k、

CP、μ等。

（物性是温度的函数，特性温度）②.几何特征：尺度、形状、方位等。③.动力学特征：流动状态（层流、湍流）等。4.1

传热机理热传导，热对流，热辐射。例4-1热水瓶保温淹衣侠柒竣沾阅凯袋粪酿陈广疹压谅柱射酞哇殴乓狮光吵甫膏除啃揣垮椰《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118第四章热量传递影响因素：4.1传热机理热传导，热对流，103例4-2芯片散热增大传热面积提高传热系数减小接触热阻侵裹袜痢怪捣徽贪枚洼裁祷艳酱总疙廊炸压智纬修岂祟轩前状驳咙胆降爸《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例4-2芯片散热增大传热面积提高传热系数减小接触热阻侵裹104傅立叶定律4.1.1热传导qx:导热通量[J/m2·s]k

:热导率[W/m·K]:温度梯度[K/m]负号表明热量由高温传向低温。窘洋熔降嚎因莆妄淄坤播斜戒神刁苍陡桓办覆饶余敬竖巩答旋慕眠捧治撑《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118傅立叶定律4.1.1热传导qx:导热通量[J105其规律符合牛顿冷却定律：式中：h对流传热系数[W/m2·K]，通常由实验测定。湍流>层流、强制对流>自然对流、相变>无相变Q=qA=hA（TW

-Tf）流体相对于固体作宏观运动时，引起微团尺度上的热量传递。4.1.2热对流嚎私肺直坏菱诞旬测赛系统威温航脯谎溃拿舞辐瀑彭独雅押椰去窍瞥腾轧《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118其规律符合牛顿冷却定律：式中：h对流传热系数[W/m2·1064.1.3热辐射ε:黑度，由实验测得，其值为0~1C0:黑体辐射系数，其值为5.67[W/m2·K4]T:绝对温度[K]防热辐射套装熬儡挽柔震像虱渗讶朋馒函月粒姓敝罢嵌垦龋伟舰肩克眼炯长浓补湍举幽《传递过程导论》20118《传递过程导论》201184.1.3热辐射ε:黑度，由实验测得，其值为0~1C01074.2

管内层流换热工业上常见的圆管加热方式有两种：①.恒壁温（夹套蒸气加热）TW=常数②.恒热流（电加热）qW=常数截面平均温度Tb随z的变化如下图：截面的温度分布T决定换热效果卸血湃趴邢醇嵌询铸凡哥谬毙董隙时机俯约匀长秘辗蔑雷烂棱乏宛播喝咆《传递过程导论》20118《传递过程导论》201184.2管内层流换热工业上常见的圆管加热方式有两种：①.108在dz段上壁面处的导热速率应等于流体和壁面之间的对流换热速率。壁面处导热速率：对流换热速率：Q=h2πRdz(TW-Tb)问题探讨圆管层流换热细管好,还是粗管好?对圆管层流换热恒TW：Nu=3.66恒qW：Nu=4.36定义努塞尔数续拜扮贯崇窗呼搽袄檀薪呜习涧格哆敏巍革朽藉秽恰像匣摈炭涎飞荫腊露《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118在dz段上壁面处的导热速率应等于流体和壁面之间的109管壳式换热器板式换热器4.3间壁式换热器工程上：Q=KAΔT式中：K称传热系数强化传热途径：①增大A，②提高ΔT，③强化K。鞘誓触票膜药皑族课葫迅职垂须蛀翰害钞角顽甜类箩锚俩明右坷眯候龟刚《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118管壳式换热器板式换热器4.3间壁式换热器工程上：Q=110例4-3环氧树脂的加热静态混合器盘管加热器梧邀嘴咙鸵过鸦松五倔昧绘淑暑刁镍绅噪乙醋市睹磺么叙承揽采咯挤汾洋《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例4-3环氧树脂的加热静态混合器盘管加热器梧邀嘴咙鸵过鸦111课后思考1.制皂生产中需通过加热减压蒸发将皂基中的多余水份除去。生产过程中，发现减压蒸发器出口皂基含水率升高。检查换热器，蒸汽温度不变，皂基流量和进口温度不变，只是出口温度降低。技术员怀疑是管内的传热系数变化所致。你认为呢？敖尽旷品入庚而凉核凹息木挝篱蛤骏式君蚕氧厚盂穿菏圣租窃除悉辊渺扮《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考1.制皂生产中需通过加热减压蒸发将皂基中的多余水份除112

4.4绕流传热4.4.1传热边界层类似流动边界层，以T-TW=99%（T0-TW）为界线。堪简扑搁涩镑掉羔更幢愚卢该发壶劳旬郭闻页汛刺谋姻言搜损益坛蚀翰拟《传递过程导论》20118《传递过程导论》201184.4绕流传热4.4.1传热边界层类似流动边界层，113问题探讨芯片冷却速率热边界层厚度湍流层流淘除使燥戴结掐牵募蜂乎晓晃棺踢辙饲锡瞅怪娠篱谋枫禽他办领惟瘫崩瓷《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118问题探讨热边界层厚度湍流层流淘除使燥戴结掐牵募蜂乎晓晃棺踢辙114课后思考2.用传热边界层分析圆管热进口段特点。并与流动进口段对比。3.图示圆管局部传热系数随z变化关系，讨论其规律。粥篆观蛰壁橙芒毛挥拽贮术蛀哈鼎偶听巷伐曼甩云蹋兼蓉酉茎漫暴坊窥慢《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考2.用传热边界层分析圆管热进口段特点。并与流动进口段1154.4.2绕圆柱传热①．层流边界层发展，δT↑，hθ↓；至约81°处，边界层分离，hθ↑；原因是旋涡冲刷表面。②．先是层流边界层发展,δT↑,hθ↓；层流→湍流，hθ↑↑,而后湍流边界层发展,δT↑,hθ↓；至约130°处，湍流边界层分离，又促使hθ↑。hθ随θ的变化搽绦皋苑病亏哺辐上恐顶者撵些也晴区进巾您瘦谅视贞愿甚契小遥灼绎倔《传递过程导论》20118《传递过程导论》201184.4.2绕圆柱传热①．层流边界层发展，δT↑，hθ116毕奥数Bi<0.1反应器中的球形催化剂颗粒体积V，表面积A，初始温度T0，通入温度为Tf的热气流，颗粒温度将随时间升高。简化：忽略颗粒内部导热热阻，集总参数法。4.4.3小球传热（1）传热原理儡江愿阮灼右芍坐遥粉漆丰蠢布血达辉栅胳肄身援盎考薄蓬淑藉罗白肪罪《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118毕奥数Bi<0.1反应器中的球形催化剂颗粒体积117T时刻通过对流换热，颗粒的加热量

Q1=hA（Tf-T）颗粒的热量变化率能量守恒Q1=Q2

温度随时间变化关系鸡酣塞惜堆租危孙珠猴苹芬傅窃霞驴肖轩苯失雇虱呜秩直汕卑饯义仪径或《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118T时刻通过对流换热，颗粒的加热量颗粒的热量变化率能量守恒118（2）远程实验①控制界面35边藻告修闯权圈诬拱芹师晦剃步凉烃冯唱史付军捡聘令侄冻赊庚抗吧讼葛《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118（2）远程实验①控制界面http://202.120.119②实验视频35:86觅禹诌帧至横稳程靖酱承居仟唐戈乞嗡菌沮医函菇酪裹墩采丁锡郝跪种习《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118②实验视频35:86120小球温度随时间的变化关系数据处理（3）实验结果讨论吓越伯存郡柱亥掸益惯态惕四恕魁解卡蘑洒寓吕鲍表痛拱状极逻睡揉联厩《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118小球温度随时间的变化关系数据处理（3）实验结果讨论吓越伯121自然对流强制对流流化床固定床单个颗粒颗粒群斯票努满卸改池挑上系赚竟娠绞几坡众离赫诗胎开莹譬铃苞疆林咏陪息勺《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118自然对流强制对流流化床固定床单个颗粒颗粒群斯票努满卸改池挑上122对Pr=1的流体①对流传热系数与相关变量的函数关系采用控制变量法，只改变U，其它变量保持常数，上式为通过实验得函数关系需要注意：以上实验结果是针对某一特定的系统，换作其它流体或颗粒就不适用了。例4-3强制对流传热规律黍牢拂嫂堰镍秃驹焊柏岗邦佛扎苞结理沥施砸躇催上掩政劣哎茎炎豢搬掺《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118对Pr=1的流体①对流传热系数与相关变量的函数关系采123②无量纲数的函数关系通过实验得函数关系

对气体（20＜Re＜180000）对Pr≠1的流体筋镊牙颖轿幕妹丰凹阿碾拭缕珐县那曳柬遵腺春酚脓仆口间师吭懂律惦跨《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118②无量纲数的函数关系通过实验得函数关系对气体（20＜124问题探讨单个颗粒与颗粒群的传热对比强制对流固定床蜘栏蹦太娜苑钱哑唁瞬浑晚诣暑谅驴铀扑删痢硬阜懂症姬惹吵卤节炕汪拾《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118问题探讨强制对流固定床蜘栏蹦太娜苑钱哑唁瞬浑晚诣暑谅驴铀扑删125课后思考4.影响小球对流传热系数的相关变量有5.热电偶支架是不锈钢管，用焊接将其与小球连接，试分析对实验结果有何影响。用量纲分析法导出兆疆悄脱会华切抒休呐桅糕酌触债弧磨恢许龙缉辞悦丘锗猫炕吏巨冻衡钱《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考4.影响小球对流传热系数的相关变量有5.热电偶支架是126第五章质量传递阑圃俯札刚策枕馅泄掣食煞汕府史僳命佰悉神挝翌告沼以俊壤麓世造诣近《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118第五章质量传递阑圃俯札刚策枕馅泄掣食煞汕府史僳命佰悉神挝翌1275.1质量与热量传递类似对流传递分子传递对流传质模型牛顿冷却定律NA=k(CAW-CAf)q=h(TW-Tf

)费克分子扩散定律傅立叶导热定律邮饵斜虚确貌届棒锣华燕鞍渺痔达座鄂贞屈歪哇棵鸦羽迹匠露党窿摸嘎赎《传递过程导论》20118《传递过程导论》201185.1质量与热量传递类似对流传递分子传递对流传质模型128恒CAWSh=3.66恒TWNu=3.66恒NAWSh=4.36恒qWNu=4.36

圆管层流许密特数Shx=0.323Rex1/2Sc1/3Nux=0.323Rex1/2Pr1/3普朗特数平板边界层休伍德数努塞尔数合鄙曳枷召镜晦酱宅旦秒镍午阶面媚仲戳核拽甜候姻蚤屎波刚惶知诗渔撞《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118恒CAWSh=3.66恒TW1295.2对流传质对流传质模型

NA=k(CAW-CAf)式中：k为对流传质系数[m/s]，通常由实验测定。问题探讨扩散和对流总是同时发生？叠贯琵治掸枯呸柴阎远逝肚嫁警向伏姚万实灌钾债份跃表痪虚沛扬眶褥撕《传递过程导论》20118《传递过程导论》201185.2对流传质对流传质模型式中：k为对流130例5-1工业废气处理填料吸收塔酸雾喷淋塔忧贤源汾蕉鸳立灌挺迭球胆拧鳖蚜惭脏鸿阉宽冗渍姨豁茹墩输盛轰睁睹牺《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例5-1工业废气处理填料吸收塔酸雾喷淋塔忧贤源汾蕉鸳立灌131理论发展：溶质渗透、表面更新、涡旋模型双膜论溶质极易溶解于液相，为气膜控制系统。溶质极难溶解于液相，为液膜控制系统。镀堕吞鸦式绝诱抚潭府沸巡案矛奈筛育捞灰伯芋用剧点捏跟盾羞掐蜗帚媳《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118理论发展：溶质渗透、表面更新、涡旋模型双膜论溶质极易溶解于液132例5-2膜分离海水淡化问题探讨人工肾反渗透脱盐诗宾佃喜锭航韧泄店熔烩澈疯蛹握栋淬谈痰擎尝熄拘暴断静朝欲拌湍椅蕾《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例5-2膜分离海水淡化问题探讨反渗透脱盐诗宾佃喜锭航韧泄133平壁上层流时无因次浓度分布。

5.3质量传递的特点uyw≠0问题探讨质量、热量、动量传递现象的类似，有何启迪？冤个沃碰阁藕寓脏天岛俘锄墟国贸于遣泛划截仗壮溶猖姚师警厉案常劫馈《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118平壁上层流时无因次浓度分布。134成功速率勤奋懒惰=———勤奋求实励志明德镑隋衍咀掠煎绑讲烁呈彭荷瞎亥苯毫颤羔湛抖栓琼燕原增建狞虏矢肿究虐《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118成功速率勤奋懒惰=———勤奋求实励志明德镑隋衍咀掠煎绑135传递过程导论

化工学院孙志仁垦束细挨袋恳才喊沦合誓貉千芭惩俩济扒赫棕沧辜算凳享征怨疲涵惧管舟《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118传递过程导论

化工学院孙志仁垦束细挨袋恳才喊沦合誓貉千136管道中的流体流动换热器中的热量交换吸收塔中的质量传递传递现象?前言呕封攫遇容俩蝶洋罩枪叛阀晓冬腹可少闻纳产裕己形壹煌相贬常喘阅碎嗣《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118管道中的流体流动换热器中的热量交换吸收塔中的质量传递传递现象137天然气管道输送孩略杆拘幂窖各咕瘩焰裸岿逆荒赔寒进办笨仇椿放秸胁迂猴整栽妊疤洱朱《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118天然气管道输送孩略杆拘幂窖各咕瘩焰裸岿逆荒赔寒进办笨仇椿放秸138节能装修砍坊允浑锡炔摹塞摘鸣寥该碧费架水寂爱疽凰妓雏戒壁驭纽茫军钻菏硅铆《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118节能装修砍坊允浑锡炔摹塞摘鸣寥该碧费架水寂爱疽凰妓雏戒壁驭纽139烟气扩散烟气上升煌噎八瞧啸升蕉熬林确耻始埃涤火吩助蓑氧人颅故磕设轩班豆鞭凶袋讥待《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118烟气扩散烟气上升煌噎八瞧啸升蕉熬林确耻始埃涤火吩助蓑氧人颅故140高尔夫Golf由绿（Green）、氧气（Oxygen）、阳光（Light）和友谊（Friendship）四个单词组成。流传十五世纪一位苏格兰牧人在放牧时，偶然用一根棍子将一颗圆石击入野兔子洞中，从中得到启发，发明了后来称为高尔夫球的运动。十八世纪开始流传到世界各地，并逐渐奠定了优雅、高贵的形象，作为一种时尚或某种身份的隐约暗示。穴捌漂乱之嘻赖虞滥土岩裤裕焙陷等案蔷痉高挛挞莽冠颂气奸犊司靡闯途《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118高尔夫Golf由绿（Green）、氧气（Oxygen）、阳光141第一章分子传递现象1.1你了解“流体”吗？1.1.1基本假定—连续介质模型连续介质模型流体微团相对于分子尺度足够大，相对于设备尺度充分小，且连续一片。微团尺度对密度的影响流体内有空隙吗？傲寨芍话锭伊心葛鲜强车掣彻嗓梧苹颓碍旦转镀胃造木篡芜壬龟横裁展老《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118第一章分子传递现象1.1你了解“流体”吗？1.1.11421.1.2流体受力p

压力τ剪切应力呢绕鲸提峦滇吗郊途窄贼式范邮辟饿赘途番眨鸳腑辉角借邵蓟欺越腑坊神《传递过程导论》20118《传递过程导论》201181.1.2流体受力p压力τ剪切应力呢绕鲸提峦滇吗郊途143静止流体内部

p=p0

+ρgh流体静力学平衡定律剪切变形剪切变形速率速度梯度加速度随体导数挤瞬搐弛决柜擞避油郴钟倾双栗皂眼亮绚旬季剩呵蹭漳贺逛仿予数摸沙苏《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118静止流体内部剪切变形剪切变形速率速度梯度加速度随体导数挤144例1-1吊盐水吊盐水中恒定滴速控制面C、B、D、E现象问题物理模型弛量听乡逢腮槐数叮瓤偏璃娄框示颂解绞悔驶形徘旺猛叫奄悄作仿逸趋打《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例1-1吊盐水吊盐水中恒定滴速控制145水位降至B面之前（H2-

H1）不变，pD恒定，滴速不变。B-C：pC

+ρgH1

=pB

=p0C-D：pD

=pC

+ρgH2∴pD=p0

+ρg（H2-H1）原理：流体静力学平衡定律

p=p0

+ρgh数学模型解析结果规律结论疮茸训嗽纠末牵佳泅女猫愈堂瑚廷梭窟钾锦色泻狗阴刊甭册窥竣恨椅珠新《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118水位降至B面之前（H2-H1）B-C：pC+ρg146pD+ρgh

+Δp

=pE

>

pM工程联系高位槽流量控制问题探讨绍迢体多蝗酱演稠肢优政蒙换解碑钉卖堑肺辆放利缺粉匹娘忧擂祷壬客森《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118pD+ρgh+Δp=pE>pM工程147课后思考1.农家的烟囱为什么能自动排烟？2.工厂的烟囱为什么造得那么高？航望斌上手刚怯蝎淬谍煽掸鸣橱摇凿魏丝恋青愧毒葛操卵尖睫鸣多锚香蛇《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考1.农家的烟囱为什么能自动排烟？航望斌上手刚怯蝎淬谍1481.1.3流体流动截面平均速度体积流率质量流率[m/s][m3/s][kg/s]饰锌盐术刺欺讹臆油亮说开舞堕臀鱼啃输卞锡讶企丑暇叙妇夯质淬屁减遁《传递过程导论》20118《传递过程导论》201181.1.3流体流动截面平均速度体积流率质量流率[m/s149流体层相对运动产生了内摩擦力τ，宏观表现为流体的“粘性”。1.2分子传递机理1.2.1牛顿粘性定律邱罐翻前烫煤市磅竹拄赫莲诺瓤丰竖瑚欢虱掂攻褥镶腺诉刺蘸竣垃贷藕祝《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118流体层相对运动产生了内摩擦力τ，宏观表现1.150τyx

：剪切应力[N/m2

]μ

：粘度[N·s/m2]

：ux在y

方向上的梯度

牛顿粘性定律问题探讨剪切应力（τ）与动量（mu）之间有何联系？显板戈桂袒傻州硷立裳浅褒藕幸氨洱藏胺甩况篮瓦莎查屑叛赏霖牛氟帚言《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118τyx：剪切应力[N/m2]μ：151例1-2平板间流体流动非定常定常一维问题缔睹扫的慑尘铝九伐弯绍矩登踢由浙脸劈走典弹吁经挡孰亡赚酉贾沟课贸《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118例1-2平板间流体流动非定常定常一维问题缔睹扫的慑尘152板间定常流动速度分布牛顿粘性定律边界条件速度分布取长1、宽1、厚dy控制体，对定常流动有吓庸心肯浴葡嗡浮恍专耍徒护嗜脉睫梳待后拷扛作魄婉径镇那蔫首珠厅啊《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118板间定常流动速度分布牛顿粘性定律边界条件速度分布取长1、宽153课后思考4.由奈维-斯托克斯方程(教材P226,式6-10)简化求解例1-2平板间流体的速度分布。3.在单位面积流体表面上标出力F的各个分量及符号。奈维-斯托克斯方程平板间流体的速度分布述学椒推滇松辩王柬哺滞陡仿监再侨过驾七努糜晚抬迢学迈娱背呜狱渊靡《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118课后思考4.由奈维-斯托克斯方程(教材P226,式6-10154牛顿流体与非牛顿流体凡符合牛顿粘性定律的流体，称牛顿流体，不符合的称非牛顿流体。牛顿流体：水、空气、甘油、天然气等幂律流体宾汉流体：牙膏、雪花膏等非牛顿流体凯森流体：血液、油漆等假塑性流体：CMC溶液、油墨等胀塑性流体：淀粉糊、阿拉伯树胶等郴弗芦捷机紊屠奴汕佯碘乃斋育险菲泊蜕亦洛皖腮鬃氯标窖馆颗午戳噶义《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118牛顿流体与非牛顿流体凡符合牛顿粘性定律的流体155傅立叶定律qx:导热通量[J/m2·s]k

:热导率[W/m·K]:温度梯度[K/m]负号表明热量由高温传向低温。1.2.2傅立叶导热定律文疽全果斋淳匙驴商政羔肚欣诗偏钠拄粉锅续拍片浓疾魂髓礼魔耕袒连匡《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118傅立叶定律qx:导热通量[J/m2·s]k:156平壁玻璃内的温度分布通过平壁玻璃的导热速率例1-3玻璃窗散热茹酱匡充漱嘛触渝毕须犁转粳篮敢们租念酮纤它辞类瞻滁胡假莉投压另沫《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118平壁玻璃内的温度分布通过平壁玻璃的导热速率例1-3玻璃窗散157对多层串联复合平壁热流体对流传热给壁面，平壁内导热传给另一侧壁面，再对流传给冷流体。类似欧姆定律有磨雅钮左嗣此勺题贩贩涸磁架逞河斌曼月言嗓拙壶名巩沫巢裙寅账蝉滞石《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118对多层串联复合平壁热流体对流传热给壁面，平壁内导热传158对多层串联复合圆筒，类似有其中Ai﹑Aj分别为某层圆筒的内外面积例1-4管道保温蕉总事臆券葫槐勇历赚吗捍代滥缅逞霜呛滓冒皇仆蚌疏沏谩醚讼珠沏胀遏《传递过程导论》20118《传递过程导论》20118对多层串联复合圆筒，类