热质交换

1.传质通量：单位时间内通过垂直于传质方向上单位面积的物质的量称为传质通量。

2.质量传递的基本方式：分子传质与对流传质。

3.分子传质：又称为分子扩撒，简称扩散，它是由于分子的无规则运动而形成的物质传递现象。

4.对流传质：是指壁面和运动流体之间，或两个有限互溶的运动流体之间的质量传递。

5.菲克定律：当浓度场不随时间而变化的稳态扩散条件下，当无整流运动时，组成二元混合物中组分A和组分Ｂ将发生扩散。其中组分Ａ向组分Ｂ的扩散通与组分Ａ的浓度梯度成正比，这就是扩散基本定律——菲克定律。表达式：，只用于分子扩散传质。

６.紊流扩撒：凭借物体质点的湍流和漩涡来传递物质的现象。

７.当物系中存在速度、温度、浓度梯度，分别发生动量、热量和质量的传递现象。

８.傅里叶定律指出，在均匀同性材料的一维温度场中通过热传导方式的热量通量密度为：。９.气体中的稳态扩散过程，分子扩散有两种形式：双向扩散和单向扩散。双向扩散（反方向扩散）的扩散通量表达式：NA=JA=D(pA1-pA2)/(RT△z),单向扩散：

NA=(Dp/RT△z)ln(p-pA2)/(p-pA1)。

10.浓度边界层：概念：质量传递的全部阻力集中于固体表面上一层具有浓度梯度的流体层中，该流体层称为浓度边界层。意义：如果在表面处流体中的某组分Ａ的浓度ＣＡｓ和自由流中的ＣＡｓ不同，就将产生浓度边界层。浓度边界层厚度为，其定义通常规定为时与壁面的垂直距离，它是存在较大浓度梯度的流体区域。在表面和自有流的流体之间的对流传质是由这个边界层决定的。

11．薄膜理论：当流体靠近物体表面流过时，存在一层附壁的薄膜，在薄膜的流动侧与具有浓度均匀的主流连续接触，并假定膜内流体与主流不相混合的扰动。在此条件下，整个传质过程相当于此薄膜上的扩散过程，而且认为在薄膜上垂直于壁面方向上呈线性的浓度分布，膜内的扩散传质过程具有稳态的特性。传质系数：。

12．渗透理论：当流体流过表面时，当流体质点不断地穿过流体的附壁薄层向表面迁移并与之接触，流体质点在与表面接触之际则进行质量的转移过程，此后流体质点又回到主流核心中去。由薄膜理论确定的对流传值系数与扩散系数呈线性一次方关系，按渗透确定的对流传值系数与扩散系数呈线性二次方根关系。实验表明，对于大多数的对流传质过程，传质系数与扩散系数的关系是：。

13.表面更新理论：。

14.热量、动量和质量传递的类比：当物系中存在速度、温度、浓度梯度，分别发生动量、热量和质量的传递现象。三种分子传递性质的数学关系分别由牛顿粘性定律、傅里叶定律、菲克定律。湍流动量、湍流热量和湍流质量传递的三个数学关系式是类似的。

15.三传方程：及边界层传递方程，当三个方程的扩散系数相等时，即ｖ＝ａ＝Ｄ时，且边界条件的数学表达式也相同时，它们的解应当是一致的。当ｖ＝Ｄ或a/D=1时，速度分布和浓度分布曲线相重合，或速度边界层和浓度边界层厚度相等；当v>D时，速度边界层比浓度边界层厚度厚，当v

16.刘伊斯关系式及物理意义：关系式：h/hmd=cp。意义：在空气-水系统的热质交换过程中，

当空气温度及含湿量在实用范围内变化很小时，换热系数和传质系数之间需要保持一定的量值关系，条件的变化可使这两个系数中的某一个系数增大或减小，从而导致另一个系数也相应的发生同样的变化。刘伊斯关系式成立的条件：（1）0.6

17.空气调节：利用冷却或者加热设备等装置，对空气的温度和湿度进行处理，使之达到人体舒适度的要求。

18.引入新风的作用：满足室内空气品质，补充室内排风，保证内压，5-10Pa。

19.空气热质处理的方法：夏季：（1）W→L→O，喷淋室冷水冷却减湿→加热器再热；（2）W→1→O，固体吸湿剂减湿→表面冷却器等湿冷却；（3）W→O，液体吸湿剂减湿冷却。冬季：（1）W??→2→L→O，加热器预热→喷蒸汽加湿→加热器再热；（2）W→3→L→O，加热器预热→喷淋室绝热加湿→加热器再热；（3）W→4→0，加热器预热→喷蒸汽加湿；（4）W→L→O，喷淋室喷热水加热加湿→加热器再热；（5）W→5→L、5→O，加热器预热→部分喷淋室绝热加湿→与另一部分未加湿的空气混合。

20.扩散系数：沿扩散方向，在单位时间，每单位浓度降的条件下，垂直通过单位面积所扩散物质的质量摩尔数。

21.麦凯尔方程及物理意义：hW(ti-tW)=hmd(i-ii)，说明了湿空气在冷却表面进行冷却降湿过程中，湿空气主流与紧靠水膜空气的焓差是热、质交换的推动势，其在单位时间内、单位面积上的总传热量可近似的用传质系数和焓差驱动力的乘积来表示。

22.绝热饱和温度：是指有限量的空气和说接触，接触面积较大，接触面积足够充分，空气和水总会达到平衡，湿空气的温度降低，含湿量增大，当湿空气达到饱和状态时，其温度不再降低，此时温度称为绝热饱和温度。

23.热湿交换原理：空气与水直接接触时，根据水温的不同，可能仅发生显热交换，也可能既有显热交换又有潜热交换，即发生热交换的同时伴有质交换（湿交换）。显热交换是空气与水之间存在温差时，由导热、对流和辐射作用引起的换热结果。潜热交换是空气中的水蒸气凝结而放出汽化潜热的结果。总热交换是显热交换和潜热交换的代数和。显热交换量：dQx=Gcpdt=h(t-tb)dA,湿交换量：dW=Gd(d)=hmp(P-Pqb)dA=hmd(d-db)dA,潜热交换量：dQq=rdW=r hmd(d-db)dA,总热交换量：dQZ= hmd(d-db)dA+r hmd(d-db)dA，通常把总热交换量和显热交换量之比称为换热扩大系数。

24.影响空气和水表面之间交换的主要因素：焓差是总热交换的推动力，汽液之间的双膜阻力是热质交换的控制因素。

25.流体的粘性、热传导性和质量扩散性，统称为流体的分子传递性质，引起三种传递的原因分别是流场中速度分布不均匀、温度分布不均匀、组分的浓度分布不均匀。

26.空气冷却干燥过程也是减焓过程，随着空气向表冷器深度方向流动，空气的焓值降逐渐降低。

27.多孔介质吸附的孔按空隙大小分为三类：微孔、过渡孔和大孔。

28.热质交换设备的分类：（1）按工作原理：间壁式、直接接触时、蓄热式和热管式；（2）按照热、冷流体的流动方向：顺流式、逆流式、叉流式；按用途：表冷器、预热器、加热器、喷淋室、过热器、冷凝器、蒸发器、加湿器、暖风机；（4）按材料分：金属、非金属、稀有金属材料等类型。

29.混合式热交换其的种类：冷却塔、气体洗涤塔、喷射式热交换器、混合式冷凝器。

30.喷淋室的构造：前水挡板、喷嘴和排管、后水挡板、底池、冷水管、滤水器、循环水管、三通混合阀、水泵、供水管、补水管、浮球阀、溢水器、溢水管、泄水管、防水灯、检查门、外壳。分类：卧式、立式、单级、双级、低速和高速。

31.冷却塔的类型：根据循环水在塔内是否与空气直接接触，可分为干式、湿式。冷却塔的