传递过程原理汇总
化工传递过程总复习.ppt
热量传递的基本方式
一、热传导
q k t A n
二、对流传热 q A ht
三、辐射传热 q0 F FG 0 A T14 T24
四、同时进行导热、对流和辐射传热
kA dt dy
hA ts tb F FG 0 A T14 T24
s
能量方程
DU D
k
(
2t x2
2t y2
2t z2
)
q&
p(
ux x
uy y
uz )
z
J/(m3.s）
（1）不可压缩流体的对流传热
t
ux
t x
uy
t y
uz
t z
2t ( x2
2t y2
2t z2
)
q&
cp
（2）固体中的热传导
t
2t ( x 2
2t y2
2t z 2
)
q&
cp
固体中的热传导
若稳态导热
2t x2
2t y 2
2t z 2
q k
若无内热源
t
2t ( x2
2t y2
2t z 2
课程研究方法
• 首先确定物理模型，阐述三传所遵循的三 个基本物理过程的规律；
• 建立动量、热量和质量传递的基本微分方 程，即建立数学模型，将已知的物理问题 归纳为数学表达式；
• 根据具体问题，确定定解条件； • 方程简化、求解，求出速度、温度或浓度
传递过程原理
质量通量＝
－（质量扩散系数）×（质量浓度梯度）
kg m2
s
[m 2
/
s]
kg / m3
m
jA
DAB
dA dy
(1 3)
通过分析可以得出以下几条结论: ① 动量、热量与质量传递的通量，都等 于该量的扩散系数与该量浓度梯度乘积的 负值，故三类分子传递过程可用一个普遍 化的表达式来表达即：
J
e A
M
d A
dy
j At
jA
j
e A
1-4 普兰特数、施密特数和刘易斯数
实际中往往是二种或三种传递过程同时 存在，这时可以使用如下三个无因次数群 中的两个或三个来表达不同的传递过程之 间的关系。
它们是 ① 普兰特数（plandtl number）
Pr c p k
② 施密特数 (Schmidt number)
传递过程原理
序言 一、 动量、热量与质量传递导论 二、 总质量、总能量和总动量衡算 三~ 六、动量传递（粘性流体流动的微分方程、
运动方程的应用、边界层理论基础、湍流） 七~九、热量传递（热量传递概论与能量方程、
热传导、对流传热） 十~十二、 质量传递（质量传递概论与传质微分
方程、分子扩散、对流传质、相间传质）
第一章 动量、热量与质量传递导论
平衡态：物系的强度性质；如温度、浓度 等物理量不存在梯度
热平衡：指物系内各个点的温度均匀一致 不平衡态：物系内具有强度性质的物理量
不均匀时，物系就会发生变化， 它要朝着平衡态方向转变。
传递过程：处于不平衡态的物系内，物理 量向平衡方向转移的过程。
一般为质量、能量、动量和电量等。 质量传递：高浓度区→→ 低浓度区 能量传递：高温区→→ 低温区 动量传递：垂直于流动方向上，
高等传递过程原理
高等传递过程原理高等传递过程原理是研究高等物质传递和变化规律的重要科学理论。
它涉及到化学、物理、生物等多个学科领域，对于我们认识自然界的规律有着重要的意义。
高等传递过程原理的基本概念高等传递过程原理是一种描述物质传递和变化规律的科学理论，其基本概念包括传递通道、传递介质、传递速率等。
传递通道指的是物质传递的路径，例如在生物体内，血管、神经纤维等就是很重要的传递通道。
传递介质指的是物质在传递过程中所处的环境，例如在空气中，氧气是空气中的传递介质。
传递速率指的是物质在传递过程中的速度，它受到物质自身特性和传递通道、传递介质等因素的影响。
高等传递过程原理的研究对象高等传递过程原理的研究对象包括化学物质、生物体内物质、大气等自然界中的各种物质。
在化学领域，高等传递过程原理被用于研究化学反应的速率和化学物质的扩散等问题；在生物领域，高等传递过程原理被用于研究生物体内物质的运输和代谢等问题；在大气、水体等环境领域，高等传递过程原理被用于研究污染物在环境中的迁移和变化过程等问题。
高等传递过程原理的关键参数高等传递过程原理的关键参数包括扩散系数、传质系数、反应速率常数等。
扩散系数指的是物质在介质中扩散的能力，是衡量物质在传递过程中的速率的重要参数；传质系数指的是物质在传质过程中被传递介质吸附的能力，是衡量物质在传递过程中的速率的另一个重要参数；反应速率常数指的是反应体系中化学反应速率的大小，是衡量化学反应速率的重要参数。
高等传递过程原理在实际应用中的意义高等传递过程原理在实际应用中具有广泛的应用价值。
例如，在污染物迁移和变化过程中，高等传递过程原理可以用来预测污染物在土壤、水体中的扩散规律和迁移速率，为环境保护和污染治理提供科学依据；在食品加工过程中，高等传递过程原理可以用来优化加工工艺和控制产品质量，为食品工业的发展提供技术支持；在新药研发过程中，高等传递过程原理可以用来研究药物代谢和穿透血脑屏障等问题，为新药的研发和推广提供科学依据。
热传递过程的原理与应用
热传递过程的原理与应用在日常生活中，热传递是一个不可避免的过程。
从吃饭到洗澡，我们几乎无时无刻不在经历着热传递。
那么，热传递到底是什么？它是如何发生的？又有哪些应用呢？本文将介绍热传递过程的原理与应用。
一、热传递是什么？热传递是一种自然现象，它指的是热量从高温物体传递到低温物体的过程。
热传递可以分为三种形式：热传导、热对流和热辐射。
热传导是指物质内部传递热量的过程。
在这个过程中，热量是通过物质内部的分子间传递来的。
热传导的速度和物体的材料、温度、截面积以及距离等因素有关。
热对流是指物体表面附近流动的流体（气体或液体）传递热量的过程。
在这个过程中，热量是通过流体带走的。
热对流的速度和流体的流速、温度差以及物体表面形状等因素有关。
热辐射是指物体通过发射电磁波的方式传递热量的过程。
在这个过程中，热量是通过电磁波传递过去的。
热辐射的速度和物体的温度、表面颜色以及表面的粗糙程度等因素有关。
二、热传递的原理热传递的原理可以用傅里叶传递定律、牛顿冷却定律和斯特藩-玻尔兹曼定律来描述。
傅里叶传递定律指出，物质内部传递热量的速率与温度梯度成正比。
也就是说，越是温度高的地方，热传递速率就越快。
同时，热传递速率还与物体的热导率、截面积和距离有关。
牛顿冷却定律指出，物体表面和流体之间传递热量的速率与温度差成正比。
也就是说，温度差越大，热传递速率就越快。
同时，热传递速率还与流速、流体粘度以及物体表面的积纹等因素有关。
斯特藩-玻尔兹曼定律则是指出，物体通过辐射传递热量的速率与物体的温度的四次方成正比。
也就是说，物体的温度越高，热传递速率就越快。
同时，热传递速率还与物体表面的颜色、粗糙度等因素有关。
三、热传递的应用热传递在生产和生活上有着广泛的应用。
例如，热传导可以用于制造导热材料和保温材料；热对流可以用于制造散热器和换热器；热辐射可以用于烤箱、高温炉等场合。
另外，人类还通过对热传递的深入研究，开发出了许多应用于现代生产、生活和科技的设备和材料。
传递过程原理09全解
传递过程原理09全解一、传递过程原理的基本概念1. 信息源（Source）：指发出信息的个体或群体，负责产生和组织信息。
2. 编码（Encoding）：信息源将信息转化为可以被传递的符号或语言形式的过程。
3. 信道（Channel）：信息传递的媒介，可以是书面文字、口头语言、电子媒体等。
4. 解码（Decoding）：接收者将收到的信息翻译回原始语言或符号的过程。
5. 接收者（Receiver）：接受和理解编码过的信息的个体或群体。
6. 反馈（Feedback）：接收者通过回应或反馈向信息源传递关于接收到信息的反馈。
7. 干扰（Noise）：干扰因素阻碍了信息的传递和理解，可以是物理层面的干扰，也可以是心理层面的干扰。
二、传递过程原理的要素与机制1.信息源的特性：信息源的个体特性（如性格、态度）和环境特性（如文化、社会背景）会影响信息的产生和编码方式。
2.信息的传递方式：不同的信息源会选择不同的信息传递方式，如口头语言、非语言表达、书面文字等。
3.信息的接收与解码：接收者根据自身的特点和背景对编码后的信息进行解码，解码的准确性会影响信息的理解。
4.信息的反馈与调节：接收者通过反馈向信息源表达自己的理解和反应，信息源通过调节反馈来改变自己的信息传递方式。
5.干扰与噪音的影响：干扰和噪音会影响信息的传递和理解，因此需要控制或减少干扰因素。
三、传递过程原理的应用与意义1.提高沟通效果：通过了解传递过程原理，人们可以更好地理解信息的传递和理解机制，从而提供沟通效果。
2.解决沟通问题：传递过程原理可以帮助人们分析和解决沟通问题，如信息传递不清晰、误解等。
3.促进跨文化交流：跨文化交流中存在语言、文化等方面的差异，传递过程原理可以帮助人们理解并解决这些差异。
4.改善组织内沟通：在组织内，传递过程原理可应用于改善内部沟通，提高团队合作和组织效果。
总结：传递过程原理是一种解释和理解沟通过程的理论，它深入探讨了信息的产生、传递和理解机制。
传递过程原理pdf
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传递过程原理
1. 基本概念
传递过程原理是指信息或物质从一个位置传递到另一个位置的过程。
它涉及到能量、动量和质量等因素的转移和传递。
传递过程可以在不同的领域中发生，例如热传递、质量传递和电磁波的传播等。
2. 热传递
热传递是物质内部或不同物质之间热量传递的过程。
它可以通过传导、对流和辐射等方式进行。
传导是指热量通过物质内部的分子间碰撞传递。
对流是指热量通过流体的运动传递。
辐射是指热量通过电磁波辐射传递。
3. 质量传递
质量传递是指物质在不同位置之间的传递过程。
它可以通过扩散和对流等方式进行。
扩散是指物质由高浓度区域向低浓度区域的自发传递。
对流是指物质通过流体的运动传递。
4. 电磁波传播
电磁波是指电场和磁场通过空间传播的波动现象。
电磁波可以传播在真空中和不同介质中。
它的传播速度为光速，因此也被称为光波。
不同频率的电磁波对应不同的波长和能量。
总结
传递过程原理是物质和信息传递的基本原理。
热传递、质量传递和电磁波传播是常见的传递过程。
通过研究传递过程原理，可以深入理解物质和信息的传递机制，并为相关领域的应用和技术提供理论基础。
传递过程 原理
传递过程原理
在信息传递过程中，原理是指通过某种方式将信息从一个源头传递到目标接收者的过程。
在这个过程中，可能会经过多个环节和媒介，以确保信息的准确传递和接收。
传递过程可以以多种方式进行，其中最常见的方式是通过口头传递和书面传递。
口头传递是指通过口头语言进行交流，例如面对面的对话、电话交流等。
而书面传递则是通过书信、邮件、报告等书面文字的形式进行交流。
在传递过程中，为了确保信息的准确传递，需要注意以下几个方面：
1. 发送者的清晰表达：发送者需要明确表达自己的意图和信息，并使用清晰易懂的语言来传达。
避免使用模糊的词语或复杂的句子，以免造成信息的歧义。
2. 适当的信道选择：选择适合的传递媒介来传递信息。
例如，重要且复杂的信息可以使用书面形式来传达，以便接收者能够在需要时回顾和理解。
而简单的信息可以通过口头表达更加直接和高效。
3. 防止干扰和失真：在信息传递过程中，会存在各种干扰因素，如噪音、非语言表达等。
为了确保信息的准确传递，发送者和接收者都需要注意排除干扰因素，保持良好的沟通环境。
4. 接收者的有效理解：接收者在接收到信息后，需要进行有效
的理解和解读。
这包括仔细阅读文本或倾听对话，并进行必要的思考和分析。
如有必要，可以向发送者提出问题以获得更清晰的理解。
总结起来，信息传递过程的原理可以归纳为发送者的清晰表达、适当的信道选择、防止干扰和失真以及接收者的有效理解。
通过这些原理的应用，可以有效地实现信息的准确传递和接收。
高等传递过程原理
高等传递过程原理
传递过程原理是指信息在不同媒介或环境中的传递过程。
在日常生活中，我们会经常遇到各种传递现象，比如电话传话、网络传输、声音传播等。
无论是哪种传递过程，都遵循着一定的原理。
首先，传递过程中需要有信息的发出源。
发出源是指信息的产生者或发送者，它将想要传递的信息进行编码，转换为适合传递的形式。
例如，在电话传话中，信息的发出源是说话的人，他们通过声音将信息转化为声波。
其次，传递过程中需要存在媒介或信道。
媒介或信道是指信息传递的介质或通道。
媒介可以是空气、光、电磁波等，例如，电话传话中的媒介是声音通过空气传递，而网络传输中的媒介是电信网络。
接着，在传递过程中需要有信息的传递方式。
传递方式是指信息在媒介或信道中的传递方式。
不同的传递方式有不同的特点和适用范围。
例如，电话传话是通过声波在空气中传输，而网络传输是通过电信网络中的电磁波传输。
最后，传递过程结束时，需要有信息的接收者。
接收者是传递过程中接收信息的目标，它将接收到的信息进行解码，还原为原始的形式。
例如，在电话传话中，接收者是听电话的人，他们根据接收到的声音信号来理解信息。
这些原理在不同的传递过程中起着重要的作用。
通过了解传递
过程原理，我们可以更好地理解信息的传递过程，从而更加高效地进行沟通和交流。
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概论
质量浓度与摩尔浓度的关系： C i=ρ i/mi
质量分率 w i=C i/C (液体)
n
wi 1
1
摩尔分率 x I = C i /C (液体) y I = C i /C (气体)
n
xi 1
1
n
yi 1
1
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概论
▲浓度分布 当系统中存在着浓度差或系统未达到相平 衡时，物质就会从高浓度区域向低浓度区域 转移，或从一相转移至另一相，此即质量传 递。质量传递的场所均存在浓度变化，即存 在浓度分布。浓度分布与速度分布、流体性 质、设备条件等因素有关。
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传递现象导论
教材：
《传递现象导论》（第二版） 戴干策等著
化学工业出版社，2008年。
参考书：
• 《化工传递过程基础》，陈 涛、张国亮著，化学工 业出版社，2002年。
• 《动量热量与质量传递》，王绍亭 、陈涛著天津科 学技术出版社，1986年。
• 《传递现象相似》，夏光榕等，中国石化出版社， 1997年。
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传递现象导论
本门课程的任务是： • 研究动量、热量和质量传递过程的规律（速率）
及影响因素： • 探讨动量、热量和质量传递之间的类似性及共同
的研究方法。 • 介绍动量、热量和质量传递规律的应用。
学习以动量传递为主。 特点： • 数学推导多，理论性强——抽象； • 研究方法统一，逻辑性强——前后关联大； • 工程应用性强。
氯乙烯 反应器
水 碱液
放空
水洗塔
碱洗塔
（吸收） （吸收）
冷凝器
精馏塔
（换热） （精馏）
成品
旋风分离 （沉降）
干燥器 （干燥）
热风
离心机 （过滤）
水
冷却器 （换热）
聚氯乙烯 聚合釜
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绪论
合成氨流程图
热水
半水煤气 CO脱硫
饱和
（吸收） （吸收）
CO 变换
H2
热交换器
贫液 加水
水洗 （吸收）
（3）利用温度分布规律，确定合理的工艺 条件或强化过程。
温度分布将是热量传递中重要的研究内容。
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概论
4、浓度与浓度分布
▲浓度的表达方式：
质量浓度 ρ i =mi/v [kg/m3]
摩尔浓度 C i= n i/ v [kmol/m3]
总浓度
n
n
i C Ci
1
1
对理想流体 C i= n I / V = Pi/RT C = P / RT
概论
• 平均流速与质量流率W、体积流率 V 的关系：
W =ρV =ρUA G = W/A =ρU G 称做质量流速（质量通量）。单位 [kg/m2s]
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概论
研究速度分布的意义： （1）是研究热量传递、质量传递、反应工 程的基础；
（2）依据其规律可在工程上指导过程提高
效率，促使设备中流动流体分布均匀；
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概论
研究浓度分布的意义在于： （1）计算传递速率的基础。 （2）其分布规律是确定传质过程工艺条件 的依据。
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概论
5、传递通量：单位时间单位面积上传递 的特征量。通量是表示传递速率的物理量。
• 动量通量：
τ = 动量m u /（单位时间t ·单位面积A ） ［N / m2］
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绪论
• 传递过程研究中用的最多的是半理论半经 验法。经验法在工程上应用广泛。而纯理论法 只能用来解决一些很简单的传递现象。
▲ 传递过程所回答的基本问题： • （1）阐述“三传”基本理论； • （2）定量描述“三传”现象的基本方法 （其
基础为：质量、能量、动量守恒）； • （3）“三传”理论在工业上的典型应用。
• 任何传递过程的速率均可写成： 速率 = 推动力 / 阻力
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概论
1.2 传递过程的基本变量和基本概念
1、质点与连续性假定 质点（微团）——含大量分子的流体微团
分子自由程<< 质点尺寸<< 设备尺寸 连续性假定——流体是由大量质点组成的、
彼此没有间隙、完全充满所占空间的连续介质。
状态，就是所谓的平衡状态，如相平衡、化
学平衡。
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21
概论
• 平衡时净速率为零，如平衡条件发生化， 则物系将偏离平衡状态，发生某种物理量的转 移，使物系再次趋向平衡。平衡过程的规律是 热力学要探讨的问题。
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概论
2、速率过程 不平衡时，正反两个方向上的速率不相 等，过程的某些量将随时间而变，过程的净 速率不为零。速率过程的规律是动力学要探 讨的问题。
• 传递过程的研究内容： 任何学科之所以 成为一门学科，必须具备两个条件：一是要 有统一的研究对象；二是要有统一的研究方 法。
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绪论
▲ 学科的研究对象是：研究流体动量、热 量、质量的变化速率（传递速率）规律及影响 因素。
▲ 研究方法：一是数学模型法。即在对 过程深入分析的基础上，建立简化的物理模型， 进而写出数学模型，经简化引入的模型参数， 由实验确定，因此该理论也称半理论半实验法。 另一方法为经验法，即直接通过实验测定过程 参数的变化，拟合出过程规律。
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绪论
2、化学工程
任何一个化工过程，不管其规模如何，都可以分解 为为数不多的 通用物理过程。这些物理过程有相同的 规律、使用同样的设备，称其为——单元操作（Unit Operation）。
把具有共性的单元操作抽出来，可以深入研究其原
理、设计方法、操作应用等。
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• 热量通量： q Q [ J / m 2 s] W / m 2 At
• i组分质量通量: J i m A t [k g / m 2 s ]
以指导化工装置放大、设计和生产操作的学科。
传递过程（单元操作）、反应工程组成了 化学工程学科的两大支柱，简称“三传一反”。 在两个支柱的基础上，又派生出一些其他分支 学科，如解决过程极限问题的热力学，解决工 艺过程配置组合的化工过程设计及优化等。
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13
绪论
• 所谓“化工”即是化学工业、化学工艺和 化学工程的总称。
动量传递过程的特征变量是流速： 流速 = 动量 / 单位质量。
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概论
▲速度分布
江河里的水流，中间快，岸边慢，甚至为 零，这种现象说明，沿江截面，流速有某种分 布。流体在管道和设备中流动时，沿径向截面 上各点的流速也不同，并存在一定的规律，此 即速度分布。
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概论
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概论
动力学分为化学动力学和传递动力学。化 学动力学探讨化学变化的速率及各种因素对化 学反应速率的影响；传递动力学探讨物理变化 的速率及有关影响因素。
本门课中讨论传递动力学即动量、热量、 质量传递过程的速率。
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概论
▲速率与速度的区别： 速率指单位时间、单位面积上物理量的变 化——通量。 速度指单位时间内物理量的变化。
铜液
铜洗 （吸收）
加氨
氢氮气 氨洗 压缩机 （吸收）
循环机
氨合成塔
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氨分离器 （换热）
水冷 （换热）
合成氨
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绪论
任何化工生产过程中都包含两大类过程： 化学反应过程和物理转化过程。
对任何化工生产过程，不管其工艺如何千 差万别，它们都有一个共性——
在很多相同的设备中进行着原理相同的物理过 程。
绪论
• 传递过程（ Transport Process ） 单元 操作之间也存在着共性。单元操作中最基本 的过程是动量、热量、质量的传递，简称 “三传”。在单元操作中，三个传递过程有 时单独起作用，如过滤；有时两个、三个传 递过程同时起作用，如对流传热、传质。
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12
绪论
化学工程(Chemical Engineering)： 研究化学工业生产过程中的共同规律，用
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6
绪论
1、化工生产过程
什么是化工生产？ 化工生产就是人们利用
原料（矿物、植物、空
气和水等）经过化学加
工，以生产人们所需的
各种产品的一门产业。
化工生产过程（或技术）——化学工艺
(Chemical Technology)。
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7
绪论
聚氯乙烯流程图
C2H2 Cl2
乙炔、氯 混合器
传递现象导论
Introduction to Transport Phenomena
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1
传递现象导论
教学安排： • 32学时（1-8周），2学分，考试课程。
– 星期二：7-8节 – 星期五：3-4节
• 学习章节 1、绪论、第一章 分子传递现象（8学时） 2、第二章 有限控制体分析（2学时 ） 3、第三章 动量传递（12学时） 4、第四章 能量传递（6学时） 5、第五章 质量传递（4学时）
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传递现象导论
课程性质、目的和任务
本课程介绍动量、热量和质量三种传递过程的 原理、规律、研究方法、计算及应用的一门技术基 础课程。它作为数学、物理课程的延伸，置于《化 工原理》课程之前开设，有利于学生由基础课学习 向专业课学习时，尽快适应思维方式的转变，即由 严密的逻辑推理转向工程上综合判断，在数理基础 课与技术基础课《化工原理》间起桥梁作用。