热质交换原理与设备课程第一章绪论-1007

热质交换原理与设备课程第一章绪论前言<传热学>研究内容：导热、对流、辐射的规律热质传递的例子水沸腾现象、水面水的蒸发现象、晒衣服现象等。本课程的由来（三门专业基础课程之一）课程研究内容发生在建筑环境与设备工程领域的动量、热量和质量的传递现象（TransportPhenomena)，探讨它们传递的规律，以指导在实际工程的应用。动量传递<流体力学>热量传递<传热学>质量传递化工专业动量传递、热量传递、质量传递普遍存在且存在内在联系1、热质交换现象（1）三种传递现象的联系温度梯度浓度梯度速度梯度动量传递热量传递质量传递动量通量密度热量通量密度质量通量密度动量传递牛顿黏性定律表示两个作直线运动的流体层之间的切应力正比于垂直于运动方向的速度变化率公式中各量的物理意义切应力，表示单位时间内通过单位面积传递的动量，N/m2流体的动力黏性系数，Pa·s速度梯度，1/s热量传递热量传递傅立叶定律q：热量通量密度，或能量通量密度，表示单位时间内通过单位面积传递的热量，J/(m2·s)：导热系数，W/(m·℃)t：流体的温度，℃：温度梯度，表示温度沿垂直于y方向上的变化率，℃/m物理意义：表示物体之间的热量传递正比于其温度梯度。负号表示热量传递的方向是温度梯度的负方向质量传递质量传递斐克定律物理意义：质量传递正比于其浓度梯度。负号表示质量传递的方向是浓度的负方向。不同的物体有不同的传递质量的能力，用分子扩散系数来反映。组分A的质量通量密度，表示单位时间单位面积传递的组分A的质量，kg/(m2.s)；

DAB——组分A在组分B中的扩散系数，m2/s；组分A的质量浓度梯度，kg/(m3·m)三种传递现象的联系统一的公式表示三种传递现象动量交换、热量交换、质量交换的规律可以类比；动量交换传递的量是运动流体单位容积所具有的动量；热量交换传递的是物质每单位容积所具有的能量；质量交换传递的量是扩散物质每单位容积所具有的质量；量的传递速率分别与各量的梯度成正比。比例系数表示物体具有的扩散性质，且具有相同量纲。几种典型的传递现象组织系统类比关系传递类型动量能量质量分子传递黏度牛顿黏性定律黏度与温度、压强、组成的关系黏度的分子运动论导热系数傅立叶导热定律导热系数与温度、压强、组成的关系导热系数的分子运动论扩散系数菲克扩散定律扩散系数与温度、压强、组成的关系扩散系数的分子运动论湍流中的传递湍流能量传递时均化变化方程湍流黏度系数湍流速度分布湍流能量传递时均化变化方程湍流导热系数湍流温度分布湍流质量传递时均变化方程湍流扩散系数湍流浓度分布两相间的传递相际动量传递摩擦因子无因次关联式相际能量传递传热系数无因次关联式相际质量传递传质系数无因次关联式（2）本专业典型的热质交换现象建筑环境与设备工程专业研究内容供热、供燃气、通风与空调工程及城市燃气工程的设计、施工、监理及设备研制等相关理论、方法和工艺的学科。其内容包括民用与工业建筑、运载工具及人工气候室中的温湿度、清洁度及空气质量控制，为实现此环境控制的采暖通风和空调系统，与之相应的冷热源及能量转换设备，以及燃气、蒸汽及冷热水输送系统。涉及建筑、热工、机械、环境、能源、自控等多个领域。电厂双曲线自然通风冷却水塔自然通风冷却塔内部结构图冷凝器中的热量传递现象壳管式换热器壳管式换热器横流式冷却塔的结构逆流冷却塔结构常见热质交换设备形式与传热机理名称典型应用领域形式传热机理表冷器空调间壁式对流-导热-对流喷淋室空调直接接触接触传热传质散热器供暖间壁式对流-导热-对流+辐射风机盘管空调间壁式对流-导热-对流冷却塔制冷、锅炉直接接触式接触传热、传质风机盘管空调机组用表冷器空调用冷却水塔本门课程的重要性热质交换设备选择与计算建筑环境与人工气候环境的舒适性建筑能耗占总能耗20-30%低碳生活2、本门课程在专业中的地位和作用公共基础课人文社会科学类课程自然科学类课程其他公共类课程技术基础课

工程力学、工程热力学、建筑概论、传热学、流体力学、建筑环境学、流体输配管网、热质交换原理与设备等专业课空调工程、供热工程、空调用制冷技术、锅炉等热质交换原理与设备的内容内容：《传热学》《流体力学》《工程热力学》及《供暖工程》《区域供热》《工业通风》《空气调节》《空调用制冷技术》《锅炉及锅炉房设备》《燃气燃烧》等课程中涉及流体热质交换原理及相应设备的内容抽出,经综合整理、充实加工而形成的一门课程。地位：是建筑环境与设备工程专业的一门主干专业理论课，起着联接本专业基础课与专业课的桥梁作用（专业更名后新增的三门课程之一）目的：适应“厚基础、宽口径、强能力”的要求3、主要研究内容和体系（1）研究内容热质交换过程相变热质交换原理﹡空气热质处理方法热质交换设备

课程体系结构热质交换原理与设备热质交