质量传输
传输原理-第13章质量传输的基本概念和传质微分方程-1
数学表达式： Ci f x, y, z,
稳定传质
无质量蓄积
定态传质
浓
稳定浓度场：Ci f (x, y, z ) ，Ci 0
度 按时间
场
不稳定浓度场：Ci f (x, y, z, ) ，Ci 0
不稳定传质 有质量蓄积
不定态传质
13.1 浓度、速度、扩散通量密度
在1333K温度下Al扩散进入MgO陶瓷的试样断面图（电镜照片）
第13章 质量传输的基本概念和传质微分方程
传质有两种基本方式：
1. 分子传质:由分子运动引起的传质。
从本质来说，它是依赖微观粒子的随机的分子运动所引起 的，当体系存在浓度差时，浓度大的分子破坏了均衡态而 导致了分子的定向运动，促进浓度大的区域的分子向浓度 小的区域,从而达到浓度一致，完成质量传输的过程。
一维浓度场
浓
空间
二维浓度场
度
三维浓度场
场
物理量性质 数量场
一维稳定浓度场：Ci f (x ) 一维不稳定浓度场：Ci f (x, )
13.1 浓度、速度、扩散通量密度
浓度梯度：
传质方向上单位距离上的浓度变化量（最大浓度变率）。
表达式：
gradCi
Ci n
方向： 低浓度
高浓度为正
菲克第一定律
对浓度较为方便，即：
JA=－DAB C（dxA/dy）
mol/㎡s
jA=－DAB （dA/dy）
kg/㎡s
– DAB：组分A在组分B的扩散系数，叫互扩散系数
– DA、DB 叫A、B的扩散系数
13.2 扩散系数
1.扩散系数Di 单位: m2/s
Di
Ji
质量传输实验报告
一、实验目的1. 理解质量传输的概念和原理；2. 掌握质量传输实验的方法和步骤；3. 分析质量传输过程中的影响因素；4. 提高实验操作技能，培养严谨的科学态度。
二、实验原理质量传输是指物质在空间中从高浓度区域向低浓度区域移动的过程。
质量传输实验主要研究物质在固体、液体和气体介质中的传输规律。
本实验以液体介质为例，通过实验观察和数据分析，探讨质量传输的规律。
三、实验仪器与材料1. 实验仪器：质量传输实验装置、秒表、温度计、玻璃棒、量筒、烧杯等；2. 实验材料：蒸馏水、酚酞指示剂、氯化钠等。
四、实验步骤1. 准备实验装置：将质量传输实验装置组装好，确保各部件连接牢固；2. 准备实验材料：量取一定量的蒸馏水倒入烧杯中，加入适量的酚酞指示剂，搅拌均匀；3. 设置实验条件：将酚酞指示剂溶液倒入质量传输实验装置的U型管中，确保液面高度一致；4. 开始实验：在U型管的一端加入适量的氯化钠，另一端加入蒸馏水，观察并记录溶液颜色变化；5. 重复实验：改变氯化钠的加入量，重复步骤4，观察并记录溶液颜色变化；6. 分析实验数据：根据实验数据，绘制溶液颜色变化与时间的关系图，分析质量传输规律。
五、实验结果与分析1. 实验现象：随着氯化钠的加入，U型管中酚酞指示剂溶液的颜色逐渐变浅，表明氯化钠在溶液中发生扩散；2. 实验数据：记录不同氯化钠加入量下，溶液颜色变化所需时间；3. 数据分析：根据实验数据，绘制溶液颜色变化与时间的关系图，观察质量传输规律。
六、实验结论1. 质量传输是物质在空间中从高浓度区域向低浓度区域移动的过程；2. 质量传输速率与物质浓度差、温度、介质等因素有关；3. 本实验验证了质量传输的规律，为实际应用提供了理论依据。
七、实验注意事项1. 实验过程中注意安全，避免溶液溅入眼睛；2. 实验操作要规范，确保实验结果的准确性；3. 注意实验数据记录，为后续分析提供依据。
八、实验总结本次实验通过观察和分析质量传输过程，验证了质量传输规律。
质量传输的名词解释
质量传输的名词解释质量传输是指物质在空间或时间上从一个位置向另一个位置传递的过程。
这个过程可以在不同的系统中发生，包括自然界中的大气、水域和地壳运动，也可以发生在人类活动中的运输、通讯、能源等领域。
一、质量传输的基本概念质量传输可以被理解为物质在空间或时间上的扩散和迁移。
它描述了物质从一个区域到另一个区域的传递过程。
质量传输可以通过不同的方式进行，如扩散、协同和对流。
例如，在自然界中，空气中的污染物可以通过对流和扩散进行传输，而水中的溶解物质可以通过河流和海洋流动进行迁移。
二、质量传输的机制1. 扩散：扩散是物质由高浓度区域向低浓度区域传播的过程。
它是在没有外力作用下，分子或粒子由于热运动而发生的无序运动。
扩散是许多化学和生物过程中的重要机制，如氧气和二氧化碳在植物叶片中的气体交换等。
2. 协同：协同是指物质通过与其他物质相互作用而传输的过程。
这种相互作用可以是化学反应、溶解、吸附等。
例如，土壤中的养分可以通过与植物根系相互作用而被吸收和传输。
3. 对流：对流是指物质通过流体介质（如气体或液体）内部的流动进行传输的过程。
这种流动可以是自然的，如地球的大气运动，也可以是人类活动产生的，如液体在管道内的流动。
对流传输可以快速地将物质从一个地方传递到另一个地方，因此在工业和交通领域具有重要意义。
三、质量传输的应用领域1. 环境科学：质量传输在环境科学领域中具有重要意义。
通过了解和模拟质量传输的机制，可以预测和评估环境系统中污染物的传输和分布情况。
这对于环境保护、减少污染和改善生态健康具有重要价值。
2. 制造业：质量传输在制造业中也十分关键。
例如，在化学工业中，质量传输的理解可以帮助优化反应过程，提高产品质量和产量。
在材料科学领域，质量传输的研究可以用于设计新材料的制备方法和加工工艺。
3. 交通运输：质量传输在交通运输领域中具有重要意义。
例如，在航空领域，了解空气动力学和燃料传输的机制可以提高飞机的燃油效率和飞行安全。
质量传输的基本定律
14.1 质量传输的基本概念 14.2 质量传输的基本定律
14.3 元体质量平衡方程（带扩散的连续性方程）
14.1 质量传输的基本概念
1. 浓度及其表示方法 参与传质过程的混合物中的某一组分的浓度是指单 位体积混合物中该组分物质量的多少。 质量浓度
i dmi dV
Ci
kg/m3
Mi
物质的量浓度 气体的浓度
浓度梯度：
传质方向上单位距离上的浓度变化量（最大浓度变率）。 表达式：
Ci 为正
14.2 质量传输的基本定律
1．稳定浓度场的建立 一无限宽大，厚为 的平板某组分 初始浓度为C0
0
平板下表面某组分浓度跃升 到Cx并保持不变。
相邻各层逐次扩散，质量沿 板厚方向传递，不稳定浓度 场。 浓度分布不变，稳定浓度场 已经建立。
i
mol/m3 Pa
R Pi i T Mi
2. 浓度场及浓度梯度
14.1 质量传输的基本概念
浓度场： 组分浓度在空间和时间上的变化关系。 数学表达式： C i f x, y, z,
稳定传质 无质量蓄积
浓 度 场
定态传质 稳定浓度场：Ci f (x, y, z ) ， Ci 0 按时间
第3篇 质量传输
质量传输： 物质从物体或空间的某一部分转移到另
一部分的现象，简称传质。 研究对象： 物质传递的规律及特点。
传质推动力： 浓度差或浓度梯度。 传质有两种基本方式：
物性传质 由分子运动即扩散性引起，亦称扩散传质。 对流传质 由流体流动引起。
研究方法： 借用研究传热的方法来研究传质。
第14章 质量传输的基本概念及基本定律
本章小结
三传的基本概念
由速度场随时间而变化引起的，当它=0时， 速度场稳定流动；
右边第二项 (v )v
称迁移加速度（位变加速度或对流导数），由速度 场的不均匀性引起的，当它=0时，速度场均匀流动。
25
上述讨论不仅对速度场成立，对其他场量 如密度、压力等也都成立。
V=Fv（x，y，z，t）整个流场中的速度分布——速度场； P=Fp（x，y，z，t）整个流场中的压力分布——压力场； ρ=Fρ（x，y，z，t）整个流场中的密度分布——密度场； T=Ft（x，y，z，t）整个流场中的温度分布——温度场； C=Fc（x，y，z，t）整个流场中的浓度分布——浓度场。
3
第一篇 三传的基本概念
第一章 动量传输的基本概念 第二章 热量传输的基本概念 第三章 质量传输的基本概念
4
第一章 动量传输的基本概念
1.1动量传输的研究对象和研究方法 1.2描述流场运动的方法 1.3流场的描述 1.4流体微团运动分析 1.5速度边界层的概念
5
1.1动量传输的研究对象和研究方法
27
2.2流场的描述
在欧拉框架下，对流体流动的状态及其变化规
律的描述，除速度场之外，还须知道其流场内 的压力分布(即压力场)和密度分布(即密度场)。 一般情况下还应有温度场，因为温度除对流体
的密度、压力等场量有直接影响之外，往往还 强烈地影响着流体的物理性质，如粘性。这些
场量都是描述流场的基本物理量，当然在一些
流体的一切属性（速度、压力、密度、温度、 浓度等）都可看作坐标与时间的连续函数，利用 连续函数的性质。
13
流场
一是拉格朗日法；二是欧拉法。 速度、压力、密度、温度等，流场在空间的 变化行为有梯度、散度和旋度。
14
传输名词解释
1.传输过程是动量传输、热量传输、质量传输过程的总称。
2.动量传输垂直于流体流动的方向上，动量由高速度区向低速度区的转移。
3.热量传输：热量由高温度区向低温度区的转移。
4.质量传输：物系中一个或几个组分由高浓度区向低浓度区的转移5.流体：能够流动的物质（一般指气体或液体）质点间联系很小且在空间位置易改变的物体6.流体的力学性质：（a ）不能传递拉力（b ）可承受压力能够传递压力和切力，并且在压力切力下出现流动（c ）流体流动时，流速不同的相邻质点间出现位移，导致产生内摩擦力，静止流体没有内摩擦力7.连续介质模型：流体微元——具有流体宏观特性的最小体积的流体团。
（1）流体的分子间是有间隙的，流体的物理量是不连续的（2）假设流体质点之间没有空隙，却把流体看成占有一定空间的无限多个流体微团（质点）组成的密集无间隙的连续介质（3）反映宏观流体的物理量也是空间坐标的连续函数8.粘性力AF =±=dy dv x yx ητ（与压力无关）η动力粘度系数（Pa ·s=2m N ·s ） 9.运动粘度系数：ρην=（s m 2） 10.牛顿粘性定律：流体在流动过程中流体层间所产生的剪应力与法向速度梯度成正比，与压力无关。
流体的这一规律与固体表面的摩擦力规律不同。
（书）：11.理想流体是一种理想化的模型，无摩擦力，没有粘滞性，不可压缩的流体12.牛顿流体：剪应力（粘滞性）与速度梯度关系完全符合牛顿粘性定律的流体。
也就是说，服从牛顿内摩擦定律的流体所有气体和多数液体都属于这一类。
13.层流：液体沿管轴方向流动时，流体之间或流体层与层之间彼此不相互混合，都是平行地移动的。
质点设有径向流动14.紊流：管中流速再稍增加，或有其他外部干扰振动，则有色液体将破裂混杂成为一种紊乱状态。
流动中水的质点运动以变得杂乱无章，各层水相互干扰，这种流动形态称为紊流。
（由惯性力决定）15.雷诺指数：粘性力惯性力===υηρvdd ve R16.压力水头：g ρP 是压力所做的功17.位置水头：z 是流体质点距离某基准面的高度，代表势能18.静水头：z g +ρP 是单位重量流体的总势能19.静压力计算公式：gh a ρ+=P P 。
质量传输的基本方式
质量传输的基本方式质量传输的一般方法包括以下几种：1、仪器控制：通过使用特定仪器控制来检测质量变量，并将变量的测量结果反馈给质量管理系统，以确保其达到或低于预定的目标。
关键技术包括扫描技术，光学和声学检测技术，X射线和微波检测技术，视觉和测量技术，以及离子色谱技术。
2、检验：检验是用来检验确保其质量特性符合特定标准的过程，通常针对确定的采样组，以及判断该采样组是否代表整体生产批次的质量特征。
3、质量管理系统：这是一个自动的系统，用于收集、保存、回放数据，以及监控控制质量。
部分系统可被集成到生产现场，控制所有的检测和质量信息，确保交付的的产品和服务的可靠性。
4、抽样技术：它是一种用于测量小群体代表性的技术，以确定某种特征是否达到或低于要求值。
抽样技术包括定性研究、定量研究、实验室检验、视觉检查等。
5、计量技术：计量技术是一种测量技术，用来测量材料的大小、质量、形状、细节等。
它的目的是为了识别当前物料与特定要求之间的差距。
部分计量技术包括计量、三轴测试、测量机技术等。
6、可靠度工程：可靠度工程是一种质量改善和测试技术，它是为了确保产品或服务的可靠性。
它所用的方法包括失效模式和效应分析、持续效率分析、人为失效率分析、健康状态监控等。
7、统计过程控制：统计过程控制是一种质量控制技术，用于对连续生产的统计数据进行分析，可以根据时间变化的趋势和模式来预测质量。
它通常包括容量分析、流程拆分图、因素设计图和稳定性控制图等方法。
8、故障模式和效应分析：这是一种可靠性分析技术，它是为了获取有关可能发生问题的信息，以便及时了解和预测可能导致可靠性问题的具体因素。
以上是关于质量传输的一般方法，是目前质量管理领域常用的丰富而有效的传输工具。
正确运用这些方法，可以更好地控制和分析质量，并有效减少质量问题。
6 质量传输基本概念汇总
c ci
i 1
n
分子量 （g）
x
i 1
n
i
1
pi xi p
浓度的定义及其表示方法
以双组分A、B 的混合物为例，它们的关系为
ρ= ρA + ρB kg/m3 ωA= (ρA / ρ) %
C = C A+CB
mol/m3
ωB= (ρB / ρ) %
χA=(CA / C) %
χB=(CB / C ) %
m ol
N A kc cA
对流传质系数
浓度 差
m3
对流传质 摩尔通量
m
s
mol
m s
2
2. 通过相界面的传质，如铁水真空脱气（液—气），钢 水中夹杂物沉积与上浮（液—固），石灰石砂高温分解（固— 气）等，该类相间传质往往与物理化学过程同时发生，极限为 相间平衡。
相间平衡与组分的构成比例、性质、温度及压力等因素有关，
浓度附面层 有浓度梯度的区域叫浓度附面层
C -Cw =0.99（Cf—Cw）
3.传质通量
（1）速度
A 相对于静止坐标： i 组分运动速度＝vi (m/s)
v
多组元混合物，质量平均流速
摩尔平均流速
v v
i 1 i i i 1
1
n
n
i i
n 1 n vm ci vi xi vi c i 1 i 1
生在单相内，有的存在与异相之间，这些带有物质传递的过
程 —— 质量传输（简称传质）。 产生传质现象是由于体系中各组分的浓度在两相之间未达 到平衡或在同一相内未达到均一，从而引起原子、分子或其它
流体的传递。正如速度差的存在是动量传递的动力，温度差是
传质过程简介
传质过程简介
1 质量传输的概念
① 什么叫传质
在含有两种或两种以上组分的混合物内部，如果有浓度梯度存在，则每 一种组分都有向低浓度方向的转移，以减弱这种浓度不均匀的趋势。混 合物的组份在浓度梯度作用下由高浓度向低浓度方向转移的过程称为传 质。
2 扩散传质
② 菲克第二定律(传质微分方程)
当浓度随时间变化时，并且在三维方向上浓度梯度均不为0时，经过微
元分析得： c (D c ) (D c ) (D c ) t x x y y z z
简化 ① 一维非稳态
c
c (D )
t x x
➢ 唯一的解释是镍原子向铜一侧扩散的多， 铜原子向镍一侧扩散的少，使铜一侧伸长， 镍一侧缩短。
➢ 这种效应已在Cu-Ni﹑Cu-Sn﹑Ni-Au等组 成的扩散偶中发现。
2 扩散传质
固体分子扩散有两种机制比较真实地反映 了客观现实： ➢一种是间隙机制，它解释了间隙固溶体中 的间隙原子如H, C, N, O等小原子的扩散； ➢另一种是空位机制，它解释了置换原子的 扩散及自扩散现象。
➢ 扩散系数D是一个物性参数，它表征了物质扩散能力的大小。 ➢ D的值取决于混合物的性质、压力和温度，靠实验来确定。
2 扩散传质
说明：
菲克第一定律用来描述由浓度差引起的质量传递。 工程上还有很多其他条件引起的传质现象，需要用其他关系式描述：
温度引起的质量传递，称热扩散； 离心机分离液体混合物，称压力扩散； 重力作用下的重力沉淀； 静电作用下的电解沉淀。
保障传输质量的措施有哪些
保障传输质量的措施有哪些保障传输质量是指在信息传输过程中，保证数据能够完整、准确、可靠地从发送方传输到接收方的质量和稳定性。
在信息技术快速发展的今天，传输质量变得越来越重要，尤其对于网络通信、数据存储等领域来说，保障传输质量是确保服务与客户之间的良好互动的关键。
本文将从网络通信、数据传输、数据存储、错误检测和纠错、流量控制和拥塞控制等方面，阐述保障传输质量的措施。
一、网络通信1、网络拓扑优化：合理的网络拓扑结构能够提高数据传输的效率和稳定性。
通过优化网络拓扑结构，可以减少信息传输的延迟和数据丢失。
2、负载均衡：将网络处理的负载均衡分配给不同的节点，可以减少网络拥塞和瓶颈。
通过负载均衡机制，可以确保数据传输的稳定性和及时性。
3、冗余、备份和容灾：网络中重要设备的冗余部署、数据的备份和容灾可以保证在出现故障时，能够及时恢复服务。
通过冗余和备份机制，可以防止数据丢失和传输中断。
4、多路径传输：多路径传输是指在传输数据时，同时利用多条路径进行传输。
通过多路径传输，可以提高数据传输的速度和稳定性。
二、数据传输1、数据压缩和编码：在数据传输过程中，采用数据压缩和编码技术，可以减少数据的传输时间和带宽消耗。
通过压缩和编码技术，可以提高数据传输的效率和稳定性。
2、差错校验和纠错码：差错校验和纠错码是一种用于检测和纠正数据传输过程中出现的错误的技术。
通过差错校验和纠错码，可以保证数据传输的准确性和完整性。
3、数据分组和重组：数据分组和重组是指将大块数据分成小块进行传输，并在接收方将小块数据重组成原始数据。
通过数据分组和重组，可以减少数据的传输延迟和丢失。
三、数据存储1、数据冗余：数据冗余是指将数据存储在多个地方，以防止数据丢失。
通过数据冗余，可以提高数据存储的可靠性和稳定性。
2、数据备份和恢复：及时进行数据的备份，并能够在数据丢失或损坏时进行恢复，可以保障数据的可靠性和完整性。
3、数据加密：对重要的数据进行加密，可以保护数据的安全性和隐私。
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m2 s
摩尔 浓度
m ol 3 m
扩散方向上 的距离，m
扩散摩尔通量 单位时间内，组 分A通过与扩散 方向垂直的单位 面积的摩尔数
mol
m s
2
恒定总浓度c的双组分混合物中，组 * 分A以扩散速度 v A v 进行分子 扩散时的摩尔通量
13.质量传输的基本概念
传输原理
质量传输
质量传输
三传的类似性
单一组分物质在平衡状态下的动量和热量传输现象
存在两种或两种以上组分，浓度连续变化，必存在一种旨在减少浓 度差的质量传输现象
某一组分从高浓度区域向低浓度区域的传输过程， 称为质量传输，或传质
冶金过程中的传质发生在不同的物 质和不同的浓度之间，而大多数则 发生在二相物质之间
14.传质微分方程
14.1 传质微分方程的推导
二元系：A、B
组分A的连 续性方程
y
质量守恒定律
z
y
x
z
n A, x nA, y nA, z A rA 0 x y z A nA rA 0 组分B的连 B 续性方程 nB , x nB , y nB , z rB 0 x y z B nB rB 0
c Av A, Z cD AB
N A,Z
x A x A c A v A, Z c B v B , Z z
c Av*
N A, Z cD AB
三维
x A x A N A, Z N B , Z z
N A,Z
N B,Z
N A cDABxA xA N A N B
速度的定义及其表示方法
i i
ci
v
二元系统
vi
相对于静止坐标系的速度 扩散速度：
v 1
vA
i vi
i 1 n
n
A v A B vB A v A B vB
i 1
i
vi v
v*
vA v
1 c Av A cB vB x Av A xB vB c
A xyz rA xyz 0
rAxyz
14.传质微分方程
14.1 传质微分方程的推导
二元系：A、B
n A, x n A, y n A, z
x x y y z z
y
y
质量守恒定律
z
z
yz nA, x x yz xz n A, y y xz xy n A, z z xy
J
* A
c Av
*
13.质量传输的基本概念
13.3 菲克定律
一般情况
平均速度为常数 质量通量
nA DAB A A nA nB
N A cDABxA xA N A N B
三维
J
* A
c Av
*
n
N A cDAnx A x A Ni
i 1
氧化、还原、燃烧、汽化、渗碳等 吸收、吹炼 溶解、浸出、置换
其推动力是浓度差
气—— 固相间 气—— 液相间 液—— 固相间
13.质量传输的基本概念
13.1 质量传输的基本方式
分子传质
不依靠宏观的混合作用发生的传质现象 典型的分子扩散传质发生在流体介质和固体介质中，亦发生 在流动的流体作层流运动时。 本质 微观粒子的随机的分子运动
m3 质量分数：组分i的质量浓度除以混合物的总质量浓度
i
Kg
i
摩尔浓度：单位体积混合物中组分i的摩尔数
m ol 3 m 摩尔分数：组分i的摩尔浓度除以混合物的总摩尔浓度
ci
xi
13.质量传输的基本概念
13.2 分子传质的速度与通量
浓度的定义及其表示方法
以双组分A、B 的混合物为例，它们的关系为
13.3 菲克定律
总浓度或总密度为常数
扩散摩尔通量
一般情况
J
* A, Z
c A DAB z
vA v
v A v*
J
* A, Z
cD AB
x A z
扩散质量通量
j A, Z DAB
A z
j A, Z DAB
A z
13.质量传输的基本概念
13.3 菲克定律
当体系存在浓度差时，浓度大的分子破坏了均衡态而导致了 定向的分子运动，促使浓度大的区域的分子趋向浓度小的区 域，而达到浓度一致，从而完成宏观的质量传输。通常情况 下，分子扩散传质是很缓慢的，传递的质量亦是很少的。
13.质量传输的基本概念
13.1 质量传输的基本方式
分子传质
基本物理定律－－菲克第一定律
nA, z
z z
xy nA, z z xy
14.传质微分方程
14.1 传质微分方程的推导
二元系：A、B
组分A的质量流量
y
y
质量守恒定律
z
z
x
nA, x
n A, y
x x
y y
yz nA, x x yz
xz n A, y y xz
x
n A, x n A, y n A, z
xi
v
*
c v
i 1 n
n
i i
c
i 1
i
vi v*
v A v*
13.质量传输的基本概念
13.2 分子传质的速度与通量
质量通量
单位时间内通过单位面积 的组分i的质量，一矢量
i i c i x i
摩尔通量
单位时间内通过单位面积 的组分i的摩尔数，一矢量
vi
ni i vi
14.1 传质微分方程的推导
二元系：A、B
组分A的质量流量
y
y
质量守恒定律
nA, x x yz nA, x nA, x
x x x x
z
x
AvA, x x yz
nA. x AvA, x
x
z
yz nA, x x yz
yz
n A, y
y y
xz n A, y y xz
相对于静止坐标
nA=ρAvA 质量基准 nA=jA+ωAn NA =CAvA 摩尔基准 NA = JA* + χAN
χAn=ρAv χAn=xA（nA+nB) χAN= CA v* χAN=χA(NA+NB）
13.质量传输的基本概念
13.3 菲克定律
J
* A, Z
cD AB
* JA ,Z c A z
ρ= ρA + ρB kg/m3
C = C A+CB
mol/m3
ωA= (ρA / ρ) %
χA=(CA / C) %
ωB= (ρB / ρ) %
χB=(CB / C ) %
13.质量传输的基本概念
13.2 分子传质的速度与通量
浓度场、浓度梯度、浓度附面层
浓度场 某组分浓度在空间的分布及随时间变化规律叫该组分的 浓度场。
x
+
A B n A nB rA rB 0
14.传质微分方程Βιβλιοθήκη 14.1 传质微分方程的推导
二元系：A、B
A nA rA 0 n A nB
y
y
质量守恒定律
B nB rB 0
x x y y z z
yz nA, x x yz xz n A, y y xz xy n A, z z xy
nA, z
z z
xy nA, z z xy
A xyz
组分A的质量积累速率
组分A的质量生成速率
发生在运动着的流体与固体表面之间，或互不相溶的 两种或多种运动着的流体之间的质量传输现象 m ol 3 基本方程 m 浓度
N A kc cA
差
对流传质 摩尔通量
对流传质系数
m
s
mol
m s
2
13.质量传输的基本概念
13.2 分子传质的速度与通量
浓度的定义及其表示方法
质量浓度：单位体积混合物中组分i的质量
nA
x
x
A xyz rA xyz 0 1 xyz
x 0 y 0 z 0
A rA 0
组分A的连 续性方程
A n A, x n A , y n A , z rA 0 x y z
x A z
浓度梯度为1时，在单位时间内，沿 扩散方向通过单位面积的某组分质量
扩 散 系 数
DAB
m2
s
2
压力 温度 体系组成
气体 液体 固体
5 106 ~ 1105 m
s
2
101010 ~ 1109 m 11014 ~ 11010 m
s s
2
14.传质微分方程
组分A在混合物 AB中的扩散系数
m2 s
摩尔 浓度
m ol 3 m
J
* A, Z
c A DAB z
m s
2
扩散方向上 的距离，m
扩散摩尔通量 mol
单位时间内，组分A通过与扩散 方向垂直的单位面积的摩尔数
13.质量传输的基本概念
13.1 质量传输的基本方式
对流传质
对流流动传质
NA=CA· uA
一般情况