传输

绪论 研究对象:三传；质量，热量，动量。 传输过程：物理量从非平衡态向平衡态转移的过程。 动量传输：垂直于流动方向上，动量由高速区向低速区转移。 热量传输：热量从高温区向低温区转移。 质量传输：物质中一个或n个组分由高浓度区向低浓度区转移。 传输产生的原因：因为存在浓度差、速度差、温度差。 三传类似性： 研究方法：理论分析、数值计算、实验。 第一篇：动量传输 主要研究：各种条件下，流体的内在性质，流动特性，动量传输规律及控制方法。 1、 流体：自然界中能够流动的物体。分液体、气体。 2、 流体的性质：不能保持一定的形状，有很大的流动性。仅能抵抗压力，不能抵抗拉力或切力。 3、 气、液区别：液体有一定的体积，可以有自由面，分子间距与分子直径差不多，难压缩。气体要膨胀充满整个空间，无自由表面，易压缩。 4、 粘性：在作相对运动的两流体层的接触面上，存在一对等值反向的作用力来阻碍相邻流体的相对运动，流涕的这种性质叫做流涕的粘性。 5、 层流：流体质点在流动方向上分层流动，各层之间互不干扰和掺混，流线呈平行状态的流动。 产生条件：1、流体速度很慢；2、流体的粘性力较大。 6、 紊流：流体流动时，各质点在不同方向上做复杂的无规则运动，互相干扰的向前运动。（微团在其它方向存在脉动，但大方向是一致的。） 7、 湿周：总流的有效截面积上，液体与固体相接触的截面周长。 8、 水力半径：总流的有效截面积与湿周的比值。 9、 动量 1. 动　量: mv kg ·m /s 2. 动量率: mv/t kg · m/s2 3. 动量通量: mv/A·t Kg/m ·s2 动量梯度:dmv/dy 10、理想流体的伯努利方程： 能量单位 高度单位 压力单位 物理意义：单位体积流体所具有的位能、动能、压力能之和为一常数。 实际流体的伯努利方程 实际流体是有粘性的，在管中流动有能量损失；另外，用平均流速与实际流速得出的动能有差别。 若以hf或pw表示实际液体从截面a流到截面b的能量损失，用 ɑ1，ɑ2表示截面a,b的动能修正系数，则： 或 层流： 紊流： 普朗特1904年提出把流动层划分成两个区域： （1）主流区：dv/dy很小，远离固体壁面，可以忽略速度的变化。因此粘性的影响可以忽略——理想流体。 （2）边界层区：dv/dy较大，速度和粘性的影响都不可以忽略，但可利用其厚度很小的特点，将控制方程简化后求解。靠近壁面具有速度梯度的这一层流体称为“边界层”。 即：速度在 范围内的流体均视为边界层。其厚度用δ表示 边界层的意义在于： 1 为将粘性流体流动的理论应用于实际问题开辟了道路。 2 进一步明确了研究理想流体的实际意义。在流体力学的发展史上起了非常重要的作用。 边界层和层流底层的区别:1、边界层－－据有无速度梯度来决定，其间流动可为层流亦可为紊流。2、层流底层－－据流动有无脉动现象来划分，即边界层中紧靠壁面，始终作层流流动的部分。 紊流边界层：紊流和层流底层 第二篇：热量传输 主要研究：不同物体或同一物体的不同部位存在温度差时，其间热能传递的规律。 1、 基本概念 1） 热量传输的方式：1、对流 2、辐射 3、导热 2） 热流量Q —— 单位时间内通过某一截面的热量 3） 传热速率ｑ —— 单位时间内通过单位截面的热量 4） 温度场 —— 传热体系中，温度在空间和时间上的分布情况。 5） 等温面 —— 在某一瞬间，温度场中温度相同的各点所组成的面（线）。 6） 等温梯度 —— 温度场中任意一点沿等温面法线方向的温度增加率 7） λ —— 热导率，指当温度变化率为１时的热量。 8） 热导率的影响因素：λ主要取决于物体的种类、温度，还与压力和密度有关 9） 一、气体的热导率 温度越高，其热导率λ越大。 对单原子气体：与压力无关。 二、固体的热导率 　1.　金属：　　随温度的升高而下降； 2.　非金属：　　随温度的升高而增大； 　3、影响因素： ① 材料： 绝热材料 ａ. 在不同温度下，绝热材料的λ不同，在0.023～2.9之间； ｂ．多孔性的影响：孔大，λ小； ② 湿度： ③ 材料的方向性： 三、液体的热导率 影响因素： ① 温度： 大多数液体的　随温度的↑而↓；水和清油的　随温度的↑而 ②压力： 压力的影响较小，大多数情况下可以忽略不计。 10） 热阻：然转移过程的助力称为热阻 11） 接触热阻 ：通常把接触界面产生的热阻称为接触热阻 12） 过余温度：在时间为 t 时，物体中任一点的温度( T )与周围介质的温度( Tf )之差。 13） 诺谟图：用分离变量法建立的非稳态导热的温度计算图 14） 对流换热类型：① 自然对流换热 ② 制对流换热 15） 一切影响导热热传输的因素对对流传热有重要影响： ① 形成流体流动的因素； ② 流动的性质； ③ 表面几何特征； ④ 流体的物理性质； 导热热传输在对流热传输中常为限制性环节。 16)热边界层：当流体与平面之间发生对流换热时，在靠近平 面附近也会形成具有温度梯度的温度边界层（或称热边界层）。 17） Ｐr；表示流体动量传输能力与热量传输能力之比。 温度边界层厚度与速度边界层厚度 Ｐr大于一 说明 速度边界层厚度 大于温度边界层厚度 18） 热辐射——热的原因而发生的辐射称为热辐射 19） 热辐射的特点 ；①能再中传播 ②伴随着能量转换 ③具有强烈的方向性 20） 黑体 ：α=1的物体，称为绝对黑体，（简称黑体）。 反射率 ρ=1的物体，称为镜体。如为漫反射则称为绝对白体。 穿透率 τ=1的物体，称为绝对透明体，（简称透明体）。 21）辐射照度（辐射力）——物体向外界发射辐射能的数量，用符号 E 表示。 22） 单色辐射照度 —— 指在单位时间内单位表面积向半球空间所有方向发射的某一特定波长的能量，用 Ex 表示。 2、 基本公式 1、傅里叶定律 : 速度差——引起切应力 温度差——引起热传导 浓度差——引起质量扩散 � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� � EMBED Equation.3 ��� �EMBED Equation.3 \* MERGEFORMAT��� _1383671311.unknown _1384096170.unknown _1384096219.unknown _1384100336.unknown _1383671480.unknown _1384023894.unknown _1383671458.unknown _1383670710.unknown _1383671294.unknown _1383670617.unknown