冶金传输原理课程知识总结
材料加工冶金传输原理
材料加工冶金传输原理材料加工冶金传输原理是指在材料加工和冶金工艺中，通过传输原理实现材料的加工、转运和处理过程。
传输原理是指材料在加工过程中的输送、转移、分配和控制，包括力学传输原理、热传输原理和质量传输原理等。
本文将从这几个方面详细介绍材料加工冶金传输原理的相关知识。
力学传输原理是指在材料加工和冶金过程中，材料的输送、转移和分配所涉及的力学原理。
力学传输原理主要包括流体力学、固体力学和材料力学等内容。
在材料加工过程中，流体力学的应用非常广泛，例如在液态金属的输送和流动控制中起着重要作用；而固体力学则主要应用于材料的挤压、拉伸和压缩等加工过程；材料力学则涉及材料的力学性能和变形特性等方面。
通过力学传输原理的应用，可以实现材料的精确加工和高效转运。
热传输原理是指在材料加工和冶金过程中，材料的热能传输和热平衡所涉及的热力学原理。
热传输原理主要包括传热、传质和相变等内容。
在材料加工过程中，传热原理的应用非常重要，例如在熔炼、淬火和热处理等工艺中需要控制材料的温度分布和热量传递；传质原理则涉及材料中物质的扩散和迁移过程；相变原理则涉及材料的凝固、晶化和相变等现象。
通过热传输原理的应用，可以实现材料的精确加热、快速冷却和晶粒控制。
质量传输原理是指在材料加工和冶金过程中，材料的组分传输和质量平衡所涉及的化学原理。
质量传输原理主要包括物质传递、反应动力学和表面扩散等内容。
在材料加工过程中，物质传递原理的应用非常重要，例如在金属的溶解、析出和合金化等过程中需要控制材料中各种元素的含量和分布；反应动力学则涉及材料中化学反应的速率和平衡；表面扩散则涉及材料的表面吸附和扩散过程。
通过质量传输原理的应用，可以实现材料的精确控制和组分调整。
综上所述，材料加工冶金传输原理是材料加工和冶金工艺中的关键技术之一，通过力学传输原理、热传输原理和质量传输原理的应用，可以实现材料的精确加工、高效转运和质量控制。
在未来的发展中，随着科学技术的不断进步，材料加工冶金传输原理将发挥越来越重要的作用，为材料工程和冶金工艺的发展提供更加可靠的理论和技术支持。
冶金传输原理总复习
传输系统的自动化控制与优化
自动化
优化设计
目的在于提高传输系统的稳定性、 可靠性、安全性和经济性。
对传输系统的结构和工艺参数进 行优化设计，以提高整个系统的 效率和性能。
传感器
在传输和控制过程中，通过各种 传感器获取实时数据反馈，以调 整工艺参数和保障安全。
连铸传输系统及其原理
连铸传输系统是冶金工业中的一个重要环节，它负责将熔化金属从炉外传输到连铸机辊道上，并通过铸钢流方 式制备板带材。
冶金传输原理总复习
总复习中，我们还涉及了氧气传输、冷却水传输、压缩空气传输、真空传输、 电力传输、水处理传输和废气处理传输和废水处理传输系统及其原理。
冶金传输原理总复习
这是一份关于冶金传输原理的总复习，涵盖了传输原理概述和物质的基本特 性和传输方式，以及传输过程中的物理现象分析和冶金物料的传输特点。
传输设备的分类与特点
1
提升机
2
适合纵向或倾斜角度不大于20度、粒径
较细的物料。
3
螺旋输送机
4
适合输送粉、颗粒、小块等物料，可以 与输送机、提升机组合使用。
热轧传输系统及其原理
1
高温传输
热带钢坯自转炉出炉后，通过众多辊道传至热连轧机，终经轧制成各种规格的板带材。
2
冷却方式
热轧后的板材在多环节进行冷却，以获得适合各种加工和使用条件的成品。
3
加工工艺
涉及到板材的切割、弯曲、折边、压花、表面处理和成品检验等多方面问题。
铁水传输系统及其原理
铁水传输是指将冶金车间高炉出鼓的铁水送到钢铁车间各种转炉和铸造设备的过程。
输送机
适合无需转换传输方向、量大、距离短、 经济性好的物料。
输送车
冶金传输原理课程知识总结
第七章第二节归纳总结一、 气固两相流动固相：粒状固体料块和有料块堆集的散料层料块在气体中的受力情况：设有处于静止状态的一个球形料块，气体自下向上从其周围流过，其中的料块下降力为：()16)(3s sd gG πρρ-=气体对料块的拖力为：)2(4222sd v k F πρ=受力分析：当G>F 时，料块在气流中下降；G=F 时，料块处于受力平衡状态，将在气流中悬浮不动；G<F 时，料块随气流上升。
气体通过散料层的与上述情况相似，有三种不同流动状态： 1、固定料层流动（G>F ） 2、流化料层流动（G=F ），沸腾状态 3、气动输送过程（G<F ），料块随气流流动 4、二、 固定料层流动气体流过固定料层时的压力降己埃根方程在工程计算中，通常以气体的体积流量和料层的总截面积（容器的总截面积）来定义流速，按流量公式有：)3(q 0v 0A =ν式中， v q 为气体的体积流量，s3m，0A 为料层的总截面积，2m 。
气流在孔隙中的的流速也可按流量公式定义：)4(q vA=ν式中，A 为孔隙通道的总截面积，2m 。
由(3)、（4）两式得：）（500A A =νν料层孔隙率：)6(00a b A A A L A L V V =••==ω式中，b V 为料层中孔隙的总体积，a V 料层总体积，L 为料层高度，比值ω为孔隙率料层孔隙的当量直径：）（74bb k A V D =式中，b A 为料层中孔隙的总表面积。
料块总体积：）（）（81-a a ab a s V V V V V V ωω-=-==单位料块所具有的表面积为比表面积，有：)9(-10s 0b aV S V S A ）（ω==把式（6）、（9）代入（7）的：)10(-14-140a 0a k ）（）（ωωωωS V S V D ==根据管束摩阻公式推得，气体通过散料层的压降(P ∆)公式，即埃根方程，为：)11()1(292.0)1(2.432030220ωυωρωυωμ-+-=∆S S H P H 为散料层高度，μ为气体粘度，0υ为定义流速，ρ为气体密度。
冶金传输原理复习
冶金传输原理复习大纲第一篇动量传输动量传输的研究对象：流体。
研究内容：流体的运动和平衡规律。
一基本概念1．流体：流体是一种受任何微小剪切应力作用能持续变形的一种物质2．流体的粘性：流体内部各流体微团之间发生相对运动时，流体内部会产生摩擦力（即粘性力）的性质。
（与固体外表面接触时）或流体在流动或变形时，其本身所具有的阻碍流动或变形的性质；流体的粘度：衡量流体粘性大小的物理量;可压缩性：流体的体积随压力变化而变化的属性称为流体的压缩性；不可压缩性：当流体的压缩性对所研究的流动影响不大，可忽略不计时，这种流体称为不可压缩流体，反之称为可压缩流体。
3．理想流体: 粘性为0的流体（实际并不真正存在）实际流体: 具有粘性的流体4．流体压强及表示方法（绝对压强，表压）压强：垂直作用于单位面积流体上的压力，称为压强。
压强表示方法：一个标准大气压的精确值为101.325Pa，它是指一个标准大气压比绝对零压高101.325Pa。
绝对压强：凡是用绝对零压作起点计算的压强，称为绝对压强。
表压：一般测压仪都是测定相对压强，故相对压强又称为表压强。
5．作用于流体上的力：表面力，体积力（质量力）A 表面力如法向力（压力），切向力（粘性力）表面力的大小与其表面积的大小呈正比，是作用在表面上的力。
B体积力（质量力）如重力、惯性力、电磁力等质量力的大小与其质量的大小呈正比，它可以远距离作用在流体内部的每一个质点上。
故称远程力。
6．流体流动的起因及分类：自然流动：无外力作用，由于流体本身的性质导致的流动。
(河水，风…）强制流动：在外力作用下产生的流体的流动。
（自来水管，水泵…）7．速度场、速度梯度、边界层，稳态流动及非稳态流动速度场：速度在空间和时间上的分布状态。
速度梯度：垂直于流体运动方向的速度变化率，或称速度梯度。
边界层：受固体壁面的影响速度急骤变化的区域0≤y≤δ(x)为边界层稳态流动：在流体的任何空间点处，流体的速度即其他物理量均不随时间而改变，仅与这些点的空间位置有关，即u = f（x，y，z）…∂u/∂τ= 0…非稳态流动：在流体的任何空间点处，流体的速度和其他物理量只要有一项随时间而改变，这是运动要素就不仅与这些点的空间位置有关，而且与时间有关，即u = f（x，y，z，τ）…∂u/∂τ≠0…8．动量通量的概念及计算公式动量通量：单位时间通过单位面积的动量量，称为动量通量。
冶金传输原理1-8[1].2.
![冶金传输原理1-8[1].2.](https://img.taocdn.com/s3/m/8dea92db900ef12d2af90242a8956bec0975a5df.png)
冶金传输原理1-8[1].2.冶金传输原理(Principles of Transfer in Metallurgy)绪论1、冶金的分类：钢铁冶金、有色冶金共同特点（1）发生物态变化固?液态（2）物理化学变化原料与产品的性质、化学成分截然不同钢铁冶金：原料是矿石产品是钢铁钢铁工艺流程：（1）长流程：高炉、转炉、轧机（2）短流程：直接还原或熔融还原、电炉、轧机（1）高炉炼铁：烧结矿或球团矿（铁矿石造块）、焦炭（煤炼焦）、熔剂铁水（2）非高炉炼铁：天然块矿、粉矿或造块、块煤或气体还原剂、熔剂海绵铁（3）转炉炼钢：铁水、废钢、铁合金、氧气、造渣剂钢水（4）电炉炼钢：废钢（海绵铁）、铁水、铁合金、造渣剂钢水2．有色冶金：原料是矿石产品是有色金属（1）重金属：铜（造锍熔炼）、铅（还原熔炼）、锌（湿法冶炼）、锡（火法精炼）（2）轻金属：铝冶金、镁冶金（3）稀贵金属：锂冶炼、铍冶炼、钙锶钡制取、金银提炼3、课程概况一、课程性质专业基础课，是基础课和专业课之间的桥梁。
二、课程内容传输原理（动量、热量、质量传输）简称“三传”传输是指流体的（输送、转移、传递）动力过程、传热过程、物质传递过程的统称热量、动量、质量的传递与输送，热量传输、质量传输、动量传输（类似统一性）传输原理类似性：基本概念、运动规律、解析方法类似。
冶炼过程：高温、多相条件下进行的复杂物理化学过程。
传输过程：?冶炼过程中的物理过程，不涉及化学反应。
动量、热量、质量传递的过程。
（TransportPhenomena）举例：高炉炼铁的气固两相流动。
高炉强化冶炼，目的就是改善传输条件。
转炉炼钢的气液两相流动。
转炉底吹，目的也是改善传输条件。
冶金传输原理已成为现代冶金过程理论的基础!研究对象：动量、热量、质量传输（传递）过程的速率。
研究方法：理论研究（简单问题）、实验研究、数值计算（复杂问题）习题与思考题：如何加深对所学传输理论的理解和应用。
三、课程特点物理概念抽象，数学推导繁琐，计算公式多，计算过程复杂。
冶金传输原理 背景知识
冶金传输原理背景知识冶金传输原理，这可是个相当重要的学问！您想想，冶金就像是一场精彩的魔法表演，而传输原理就是其中的神秘魔法咒语。
咱先来说说什么是传输。
就好比您要给远方的朋友寄东西，怎么能让东西又快又好地到达朋友手中，这里面的门道就是传输。
在冶金过程中，物质、能量和动量的传递，那可都是有讲究的。
比如说热量的传输吧，金属在加热或者冷却的时候，热量怎么跑，跑到哪儿，速度有多快，这可都关系着最终产品的质量。
这不就像您做饭的时候，火候掌握不好，菜不是没熟就是糊了吗？再讲讲物质的传输，就像水流一样。
金属中的各种成分，怎么在熔炉里流动、混合，要是弄不好，出来的东西可就达不到要求啦。
这和咱们调配饮料差不多，比例不对，味道能好吗？动量的传输呢，您可以把它想象成跑步时的动力传递。
在冶金中，液体或者气体的流动，力量怎么传递，会不会有阻碍，都得搞清楚。
了解了这些传输的基本概念，咱们再深入一点。
冶金过程中的传输现象可不是孤立存在的，它们相互影响，相互作用。
比如说，热量传输会影响物质传输，温度不一样，物质的活跃度也不一样，流动的速度和方向也会跟着变。
这就像天气热的时候，大家都愿意出门活动，天气冷了，就都想待在家里。
反过来，物质传输也会影响热量和动量的传输。
不同的物质混合在一起，它们吸收或者释放热量的能力不同，对流动的阻力也不一样。
这是不是有点像不同性格的人凑在一起，相处的方式和产生的效果也都不一样？而且啊，冶金传输原理可不只是在实验室里有用，在实际的工业生产中，那可是大显身手。
工厂要提高生产效率，降低成本，就得把传输原理研究透。
优化设备，改进工艺，让物质、能量和动量的传输更高效、更精准。
这就好比您开车想要省油又跑得快，就得掌握好油门和刹车，选对路线一样。
总之，冶金传输原理是冶金领域的重要基石，掌握了它，就像是拿到了打开冶金魔法大门的钥匙。
您说，这么重要的知识，咱能不好好学吗？。
传输原理总结hunanuniversity of technology
冶金传输原理
Principles of Transfer in Metallurgy
du dy
d (u ) dy
动 量 通 量
动 力 粘 度
速 度 梯 度
运 动 粘 度
动 量 梯 度
15:46:13
冶金工程学院《冶金传输原理》绪论
10
“三传”类比
热量传输——傅里叶定律：Fourier’s law
对于各向均匀同性的材料，在一维温度场中，单位时间通过单位面积的热
Limestone Blast Furnace Coke Sinter
Basic Oxygen Furnace Ladle Furnace Vacuum Degasser
Teeming Ladle Tundish Coke Oven DRI-unit CCmolds Coal Scrap
Coke Elec. Arc Furnace
15:46:13
冶金工程学院《冶金传输原理》绪论
7
课程内容
1. 2. 3. 4. 动量传输的基本概念 动量传输的基本定律 管流及其能量损失 冶金中的动量传输
一 、动量传输
二 、热量传输
1. 热量传输的基本概念 2. 导热（基本定律、微分方程、 解析解；数值解） 3. 对流换热 4. 辐射换热 5. 冶金中的综合传热
1960 年前后，出现了“动量、热量与质量传递”或“传递现象” 这一课程，各先进工业国家都将传输原理列入理工科大学的必修 课。此时美国威斯康辛大学的R.B.伯德等人合著的《传递现象》 一书问世，这是最早将动量、热量和质量传输现象归于一体的教 材，用统一的理论进行分析研究三种传输现象。 70年代后期，冶金传输原理普遍作为冶金、材料类理工科专业 的专业基础课；尤其随着计算机技术的发展，冶金传输原理已经 成为现代冶金与材料工程的理论基础。
冶传总复习1-2
§2.3
流体的粘性及其内摩擦定律
一、粘性的概念
动板
定板
在做相对运动的两流体层的接触面上，存在一对等值反向的 作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动，流体的这种性质称流体 的粘性。由粘性产生的作用力叫做粘性阻力或内摩擦力。原因。
二、牛顿粘性定律
当流体的流层之间存在相对位移时，即存在速度梯度时，由于流体的粘 性作用，在其速度不相等的流层之间以及流体与固体表面之间所产生的粘性 阻力的大小与速度梯度和接触面积成正比，与流体的粘性有关。
粘度或切应力
牛顿流体
触变性流体
时间 触变性流体的特性曲线
例1： 两平行板相距3.2mm，下板不动，而上板以1.52m/s的速度运动。 欲使上板保持运动状态，需要施加2.39N/m2的力。求板间流体的动力 粘度。 解：两板间的距离较小，可以将速度梯度当作线性变化处理。
F/A v0 / Y
例2：某种可压缩液体在圆柱形容器中，当压强为2MN／m2时体 积为995cm3，当压强为1MN／m2时体积为1000 cm3，问它的等 温压缩率kT为多少?
个“负号”。
传输过程的研究方法：
理论研究法、实验研究法、数值计算研究法
第二章
流体的性质
§2.1
流体的概念和连续介质模型
一、流体的概念
能够自由流动的物体，统称流体，如液体和气体。从力学角度 来看，流体是一种剪切抗力极低的物质，受剪切力时发生显著 的变形，即流动。 共 同 特 征
分子间距和分子的运动范围 比较大 只能承受压力，不能承受拉力和切力； 分子的移动和转动为其主要运动形式； 没有一定的形状；
“三传”的类似性
流场中速度分布不均的时候 产生了切应力； 分子传递 温度分布不均的时候 产生了热传导； 在多组分的混合流中，某组分 的浓度分布不均的时候 产生了质量的传输； 湍流传递 旋涡混合造成的流体微团的宏观 运动引起。
冶金传输原理-复习总结
度升高。
辐射换热特点
第5章 热量传递的基本概念
2、斯蒂芬—波尔茨曼定律 （1）黑体在某一温度下的辐射能
斯蒂芬—波尔茨曼定律（四次方定律）
A 0T 4 W (5.14) 式中, 0 5.67 108W / m 2 K 4 黑体辐射常数.
（2）实际物体的辐射能
A 0T 4
7.2 求压力的作用点
(2.46)
即压力P为浸水面积与形心处的液体静压强的乘积
JC y D yC yC A
8、静止液体对曲面壁的压力
(2.49)
px hC Ax pz V
(2.53)
P Px2 Py2
(2.54)
第2章 流体静力学
Pz 压力的倾斜角为 arctan Px
面上呈现出具有速度差异（滑差速度）的流体薄层。
层流起始段——层流稳定之前的一段。 4.3 园管中的湍流运动 1、湍流的脉动现象 2、速度的时均化原则及时均速度
第4章 流动状态及能量损失 3. 湍流边界层
湍流边界层
4. 水力光滑管和水力粗糙管 水力光滑管：δ>Δ，Δ对流动影响小，类似完全光滑管。 水力粗糙管：δ<Δ，Δ对流动影响大，消耗能量。
对不可压缩流体，空间连续性方程
u x u y u z 0 x y z
(3.27)
第3章 流体动力学 3.2.2 沿总流的连续性方程
1mv1 A1 2mv2 A2
对不可压缩流体
(3.33)
物理意义：对可压缩流体稳定流，沿流程的质量流量保持不变。
v1 A1 v2 A2
第4章 流动状态及能量损失 5. 湍流沿程损失的基本关系式
l v p d 2
冶金传输原理思想报告
冶金传输原理学习报告冶金传输原理是冶金工业类专业基础课程。
其特点是研究和分析冶金过程传输规律、机理和研究方法。
主要内容包括冶金过程中的动量传（流体流动行为）、热量传递和质量传递三大部分。
动量传递现象是自然界普遍存在的现象。
在化学工程中，动量传递理论不：仅运用与流体输送有关的单元操作过程中，而且他还是研究热量和质量传递的基础。
研究的主要对象是黏性流体的流动。
通过在传递过程中的总衡算以及微分衡算，建立动量传递的微分方程，并在特定的定解条件下求解，可以获得所描述体系的有关物理量随空间位臵和时间的逐点变化规律。
进而求出动量传递的速率。
这样，运用质量守恒定律进行微分质量衡算所得的方程称为连续性方程。
1.动量传递现象在流体流动的过程中，由于存在速度的梯度，所以会发生动量的传递。
主要是有两个部分组成：一是层流流动中的分子的不规则热运动引起的分子迁移过程；二是湍流流动中的微团脉动引起的涡流传递过程。
2.牛顿黏性定律流体具有流动性，没有固定形态，在外力以及分子的布朗运动的共同作用下，其内部会产生相对运动。
另一方面，流体还有一种内在的抗拒向前运动的特性，称之为黏性。
牛顿黏性定律可表示为： dydu x μτ-= 式中剪应力τ是作用在与y 方向相垂直的单位面积上的力，也表示y 方向的动量通量。
式中的负号表示动量通量的方向和速度梯度方向相反，即动量朝向速度降低的方向传递。
μ为流体的动力黏度，一般简称为黏度。
3.连续性方程连续性方程的推导采用欧拉观点。
在单组分等温流体系统（如水）或组成均匀的多组分混合物系统（如空气）中，运用质量守恒原理进行微分质量衡算，所得的方程为连续性方程。
质量守恒原理对索取的控制体 进行质量衡算，得：流出质量流率—流入质量流率+累积质量流率=0流入和流出微元控制体的质量流率可按x 、y 、z 3个方向进行考虑。
在x 方向上，流体经控制体的左侧面流入控制体的质量通量为图1 流体流动的动量传递现象x u ρ，则质量流率为dydz u x ρ；而由控制体右侧平面流出的质量通量则为dx x u u x x ∂ρ∂ρ)(+，故由右侧平面流出的质量流率为dydz dx x u u x x ⎥⎦⎤⎢⎣⎡+∂ρ∂ρ)(。
(2020年7月整理)冶金传输原理总复习.doc
第一章动量传输的基本概念 1．流体的概念物质不能抵抗切向力，在切向力的作用下可以无限地变形，这种变形称为流动，这类物质称为流体，其变形的速度即流动速度与切向力的大小有关，气体和液体都属于流体。
2 连续介质流体是在空间上和时间上连续分布的物质。
3流体的主要物理性质密度；比容（比体积）；相对密度；重度（会换算） 4.流体的粘性在作相对运动的两流体层的接触面上，存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动，流体的这种性质叫做流体的粘性，由粘性产生的作用力叫做粘性力或内摩擦力。
1) 由于分子作不规则运动时，各流体层之间互有分子迁移掺混，快层分子进入慢层时给慢层以向前的碰撞，交换能量，使慢层加速，慢层分子迁移到快层时，给快层以向后碰撞，形成阻力而使快层减速。
这就是分子不规则运动的动量交换形成的粘性阻力。
2) 当相邻流体层有相对运动时，快层分子的引力拖动慢层，而慢层分子的引力阻滞快层，这就是两层流体之间吸引力所形成的阻力。
5.牛顿粘性定律在稳定状态下，单位面积上的粘性力（粘性切应力、内摩擦应力）为dydv x yx μτ±==A Fτyx 说明动量传输的方向（y 向）和所讨论的速度分量（x 向）。
符号表示动量是从流体的高速流层传向低速流层。
动力粘度μ，单位Pa·s 运动粘度η，单位m 2/s 。
ρμη=例题1-16.温度对粘度的影响粘度是流体的重要属性，它是流体温度和压强的函数。
在工程常用温度和压强范围内，温度对流体的粘度影响很大，粘度主要依温度而定，压强对粘性的影响不大。
当温度升高时，一般液体的粘度随之降低；但是，气体则与其相反，当温度升高时粘度增大。
这是因为液体的粘性主要是由分子间的吸引力造成的，当温度升高时，分子间的吸引力减小，μ值就要降低；而造成气体粘性的主要原因是气体内部分子的杂乱运动，它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的交换，当温度升高时，气体分子杂乱运动的速度加大，速度不同的相邻气体层之间的质量和动量交换随之加剧，所以μ值将增大。
冶金传输原理总复习教学内容
冶金传输原理总复习第一章动量传输的基本概念1．流体的概念物质不能抵抗切向力，在切向力的作用下可以无限地变形，这种变形称为流动，这类物质称为流体，其变形的速度即流动速度与切向力的大小有关，气体和液体都属于流体。
2 连续介质流体是在空间上和时间上连续分布的物质。
3流体的主要物理性质密度；比容（比体积）；相对密度；重度（会换算）4.流体的粘性在作相对运动的两流体层的接触面上，存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动，流体的这种性质叫做流体的粘性，由粘性产生的作用力叫做粘性力或内摩擦力。
1) 由于分子作不规则运动时，各流体层之间互有分子迁移掺混，快层分子进入慢层时给慢层以向前的碰撞，交换能量，使慢层加速，慢层分子迁移到快层时，给快层以向后碰撞，形成阻力而使快层减速。
这就是分子不规则运动的动量交换形成的粘性阻力。
2) 当相邻流体层有相对运动时，快层分子的引力拖动慢层，而慢层分子的引力阻滞快层，这就是两层流体之间吸引力所形成的阻力。
5.牛顿粘性定律在稳定状态下，单位面积上的粘性力（粘性切应力、内摩擦应力）为dydv x yx μτ±==A Fτyx 说明动量传输的方向（y 向）和所讨论的速度分量（x 向）。
符号表示动量是从流体的高速流层传向低速流层。
动力粘度μ，单位Pa·s 运动粘度η，单位m 2/s 。
ρμη= 例题1-16.温度对粘度的影响粘度是流体的重要属性，它是流体温度和压强的函数。
在工程常用温度和压强范围内，温度对流体的粘度影响很大，粘度主要依温度而定，压强对粘性的影响不大。
当温度升高时，一般液体的粘度随之降低；但是，气体则与其相反，当温度升高时粘度增大。
这是因为液体的粘性主要是由分子间的吸引力造成的，当温度升高时，分子间的吸引力减小，μ值就要降低；而造成气体粘性的主要原因是气体内部分子的杂乱运动，它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的交换，当温度升高时，气体分子杂乱运动的速度加大，速度不同的相邻气体层之间的质量和动量交换随之加剧，所以μ值将增大。
冶金传输原理
名词解释
1、传输现象：传输现象为流体动力过程
2、研究方法：（1）物理研究方法：确定简化的物理模型——建立数学模型——数学求导（精确解、数值解）（2）数值计算法（3）实验研究法
3、流体作用力分类：表面力、体积力表面力（
4、等压面：在平衡流体中，静压力相等的各个点组成的面，称为等值面
5、连续介质：将流体视为连续不断的质点群组成，内部不存在间隙的介质，是流体运动的一种模型概念
6、流体微团：又称微元体或元体，可视为由质点点组成的、微小的流体单元
7、控制体：是指流场中某一确定的空间区域，这个区域的这个区域的周界称为控制体
8、相似理论：具有相同运动规律的同类物理现象所类似现象中，表征过程的各固类物理量之间彼此相似
9、因次分析法：将物理过程有关的物理量组成呢个因次准数，以确定准数的方法
10、因次和谐原理：任何物理量都是以相关物理量和这些物理量之间的关系来表征运动规律的11、温度梯度：温度场中任意一点沿等温面法线方向温度增加率称为改点的温度梯度12、。
冶金传输原理复习总结共104页文档
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
1、不要轻言放弃，否则对不起自己。
2、要冒一次险!整个生命就是一场冒险。走得最远的人，常是愿意 去做，并愿意去冒险的人。“稳妥”之船，从未能从岸边走远。-戴尔．卡耐基。
梦 境
3、人生就像一杯没有加糖的咖啡，喝起来是苦涩的，回味起来却有 久久不会退去的余香。
冶金传输原理复习总结 4、守业的最好办法就是不断的发展。 5、当爱不能完美，我宁愿选择无悔，不管来生多么美丽，我不愿失 去今生对你的记忆，我不求天长地久的美景，我只要生生世世的轮 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
冶金传输原理
u u ( x, y , z , t ) dx dt v v( x, y , z , t ) dy dt w w( x, y , z , t ) dz dt
M P V
ρ ΔVc
ΔV
M P lim V
V Vc
第一节 1.拉格朗日法
流体运动的描述
流场任一空间点上都对应一个流体质点，拉格朗日法着眼于流体质 点描述，通过各流体质点的运动规律，即其位置随时间的变化规律 来确定整个流场的运动规律。
初始时刻时空间坐标为(a,b,c)的质点，其位置随时间 变化的规律可表示为：
欧拉描述中的随体导数的例子：速度矢量的全导数
欧拉描述中，流体质点的加速度为：
DV V a V V Dt t V V V V u v w t x y z
u u u u ax t u x v y w z v v v v a y u v w t x y z w w w w u v w az t x y z
冶金传输原理
第一章 绪论
传输现象（Transport phenomena）： 物理量从非平衡状态向平衡状态转移的过程。
平衡过程：物理系统内具有强度性质 的物理量不存在梯度； 传输现象涉及的领域： 材料加工、冶金过程； 制冷过程； 机械工程； 生化工程； 环境工程； 电子制造、封装
(2)欧拉描述中的随体导数：
物理量B B ( x, y, z , t )中的(x, y,z )具有双重含义 1.代表流场中的空间坐标； 2.代表t时刻某个流体质点的空间位置； 从跟踪流体质点的角度看，x, y,z均为时间t的函数， 因此物理量B随时间的变化率为：
(完整word版)冶金传输原理总复习
第一章动量传输的基本概念 1．流体的概念物质不能抵抗切向力，在切向力的作用下可以无限地变形，这种变形称为流动，这类物质称为流体，其变形的速度即流动速度与切向力的大小有关，气体和液体都属于流体。
2 连续介质流体是在空间上和时间上连续分布的物质。
3流体的主要物理性质密度；比容（比体积）；相对密度；重度（会换算） 4.流体的粘性在作相对运动的两流体层的接触面上，存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动，流体的这种性质叫做流体的粘性，由粘性产生的作用力叫做粘性力或内摩擦力。
1) 由于分子作不规则运动时，各流体层之间互有分子迁移掺混，快层分子进入慢层时给慢层以向前的碰撞，交换能量，使慢层加速，慢层分子迁移到快层时，给快层以向后碰撞，形成阻力而使快层减速。
这就是分子不规则运动的动量交换形成的粘性阻力。
2) 当相邻流体层有相对运动时，快层分子的引力拖动慢层，而慢层分子的引力阻滞快层，这就是两层流体之间吸引力所形成的阻力。
5.牛顿粘性定律在稳定状态下，单位面积上的粘性力（粘性切应力、内摩擦应力）为dydv x yx μτ±==A Fτyx 说明动量传输的方向（y 向）和所讨论的速度分量（x 向）。
符号表示动量是从流体的高速流层传向低速流层。
动力粘度μ，单位Pa·s 运动粘度η，单位m 2/s 。
ρμη=例题1-16.温度对粘度的影响粘度是流体的重要属性，它是流体温度和压强的函数。
在工程常用温度和压强范围内，温度对流体的粘度影响很大，粘度主要依温度而定，压强对粘性的影响不大。
当温度升高时，一般液体的粘度随之降低；但是，气体则与其相反，当温度升高时粘度增大。
这是因为液体的粘性主要是由分子间的吸引力造成的，当温度升高时，分子间的吸引力减小，μ值就要降低；而造成气体粘性的主要原因是气体内部分子的杂乱运动，它使得速度不同的相邻气体层之间发生质量和动量的交换，当温度升高时，气体分子杂乱运动的速度加大，速度不同的相邻气体层之间的质量和动量交换随之加剧，所以μ值将增大。
冶金传输原理
1传输过程：传输过程是从非平衡状态朝平衡状态转移的过程。
2连续介质模型：将流体看成是由无数多个流体质点所组成的密集而无间隙的连续介质，也叫做流体连续性的基本假设。
3流体的粘性：在作相对运动的两流体层的接触面上，存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动。
6迹线：迹线就是流体质点运动的轨迹线。
7流线：在同一瞬时流场中的不同位置质点的流动方向线。
8流管：在流场内取任意封闭曲线L，通过曲线L 上每一点连续地作流线，则流线族构成一个管状表面叫流管。
9流束：在流管内取一微小曲面dA，通过dA上每个点作流线，这族流线叫流束。
10层流：流体在运动方向上分层运动，各层互不干扰和渗混，这种流线呈平行状态的流动成为层流。
11紊流：各质点在不同方向上作复杂的无规则运动，互相干扰地向前运动，这种流动成为湍流。
13沿程阻力：它是沿流动路程上由于各流体层之间的内摩擦而产生的流动阻力，因此也叫做摩擦阻力。
14局部阻力：流体在流动中因遇到局部障碍而产生的阻力称为局部阻力。
16数学分析法：数学分析法是从物理概念出发进行数学分析，建立起物理过程的数学方程式来揭示各有关物理参数之间的联系，然后在一定边界条件下求解。
17实验法则：实验法则是对某一具体的物理过程以实验测试为手段，直接对过程的有关物理量进行测定，然后根据测定结果找出各相关物理量之间的联系及变化规律。
18相似准数：在相似系统的对应点上，由不同物理量所组成的量纲为1的综合数群的数值必须相等，这个量纲为1的量往往称为无量纲量，综合数群叫相似准数。
19：量纲：物理量所属于的种类，称为这个物理量的量纲。
20：热量传输：热量传输是研究不同物体之间或者同一物体不同部分之间存在温差时热量的传递规律。
21：导热：物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动进行的热量传递称为热传导，简称导热。
22:对流：对流是指流体各部分之间发生的相对位移，冷热流体相互掺混所引起的热量传递方式。
冶金传输原理知识点
1．流体的概念:物质不能抵抗切向力，在切向力的作用下可以无限地变形，这种变形称为流动，这类物质称为流体，其变形的速度即流动速度与切向力的大小有关，气体和液体都属于流体。
2.什么是连续介质，在流体力学中为什么要建立连续介质这一理论模型？答：（1）连续介质是指质点毫无空隙的聚集在一起，完全充满所占空间的介质。
（2）引入连续介质模型的必要性：把流体视为连续介质后，流体运动中的物理量均可以看为空间和时间的连续函数，就可以利用数学中的连续函数分析方法来研究流体运动，实践表明采用流体的连续介质模型，解决一般工程中的流体力学问题是可以满足要求的。
3流体的主要物理性质密度；比容（比体积）；相对密度；重度（会换算）4.流体的粘性在作相对运动的两流体层的接触面上，存在一对等值而反向的作用力来阻碍两相邻流体层作相对运动，流体的这种性质叫做流体的粘性，由粘性产生的作用力叫做粘性力或内摩擦力。
1) 由于分子作不规则运动时，各流体层之间互有分子迁移掺混，快层分子进入慢层时给慢层以向前的碰撞，交换能量，使慢层加速，慢层分子迁移到快层时，给快层以向后碰撞，形成阻力而使快层减速。
这就是分子不规则运动的动量交换形成的粘性阻力。
2) 当相邻流体层有相对运动时，快层分子的引力拖动慢层，而慢层分子的引力阻滞快层，这就是两层流体之间吸引力所形成的阻力。
5.牛顿粘性定律在稳定状态下，单位面积上的粘性力（粘性切应力、内摩擦应力）为τyx说明动量传输的方向（y 向）和所讨论的速度分量（x向）。
符号表示动量是从流体的高速流层传向低速流层。
动力粘度μ，单位Pa·s运动粘度η，单位m2/s6.牛顿流体和非牛顿流体凡是切应力与速度梯度的关系服从牛顿粘性定律的流体，均称为牛顿流体。
常见的牛顿流体有水、空气等，非牛顿流体有泥浆、纸浆、油漆、沥青等。
对于不符合牛顿粘性定律的流体，称之为非牛顿流体。
1.研究流体运动的方法拉格朗日(Lagrange)法及欧拉法。
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第七章第二节归纳总结
一、 气固两相流动
固相：粒状固体料块和有料块堆集的散料层
料块在气体中的受力情况：
设有处于静止状态的一个球形料块，气体自下向上从其周围流过，其中的料块下降力为：
()16
)(3s s
d g
G π
ρρ-=
气体对料块的拖力为：
)
2(4
22
2s
d v k F πρ=
受力分析：当G>F 时，料块在气流中下降；G=F 时，料块处于受力平衡状态，
将在气流中悬浮不动；G<F 时，料块随气流上升。
气体通过散料层的与上述情况相似，有三种不同流动状态： 1、固定料层流动（G>F ） 2、流化料层流动（G=F ），沸腾状态 3、气动输送过程（G<F ），料块随气流流动 4、
二、 固定料层流动
气体流过固定料层时的压力降己埃根方程
在工程计算中，通常以气体的体积流量和料层的总截面积（容器的总截面积）来定义流速，按流量公式有：
)
3(q 0
v 0
A =ν
式中， v q 为气体的体积流量，s
3
m
，0A 为料层的总截面积，2m 。
气流在孔隙中的的流速也可按流量公式定义：
)4(q v
A
=
ν
式中，A 为孔隙通道的总截面积，2m 。
由(3)、（4）两式得：
）（50
0A A =νν
料层孔隙率：
)6(0
0a b A A A L A L V V =
••==ω
式中，b V 为料层中孔隙的总体积，a V 料层总体积，L 为料层高度，比值ω为孔
隙率
料层孔隙的当量直径：
）（74b
b k A V D =
式中，b A 为料层中孔隙的总表面积。
料块总体积：
）（）（81-
a a a
b a s V V V V V V ωω-=-==
单位料块所具有的表面积为比表面积，有：
)9(-10s 0b a
V S V S A ）（ω==
把式（6）、（9）代入（7）的：
)10(-14-140a 0a k ）
（）（ωω
ωωS V S V D =
=
根据管束摩阻公式推得，气体通过散料层的压降(P ∆)公式，即埃根方程，为：
)
11()1(292.0)1(2.43
2
030220ωυωρωυωμ-+-=∆S S H P H 为散料层高度，μ为气体粘度，0υ为定义流速，ρ为气体密度。
（11）式右侧第一项为黏性项，第二项为惯性项。
若Re< 2,可忽略惯性项；当Re>100时可忽略黏性项，其中
）（ωμρυ-=
1e 0
S R
若料块为均匀球形料块，则：
)12(d )1(75.1d )1(1503
2
3202ωυωρωυωμ-+-=∆H P
式中d 为球形料块直径。
三、 料层特性记压降公式修正
1、 料层孔隙率
对于不规则料块，s V 和b V 很难计算，此时ω可按下述方法确定：
）（或13m m m m m m a
s
a a a s a V V V +
=+=
将式）
（ωω-==
1s
b
a V V V 代入（13）式得： ）（）（）（1411m m m s s
s b a a ωρρωωωρ-+=-+==V V V
式中，s ρρρ、、分别为料层平均密度、流体的密度、料块的密度。
2、 料块比表面积
料块比表面积与料块的形状有关。
（1） 均匀球体：
）
（15d 6
d
6
d 320=
=ππS
d 为球体直径。
（2） 均匀非球形料块以形状系数修正：
）（16d 6p
0λ=
S
式中p d 为换算直径。
（3） 料块粒度不等、非球体：
）（17d
60
λ
=
S
d 为平均筛分直径。
式（17）代入（11）得修正后的埃根方程：
)
18(d )1(75.1d )1(1503
2
32022ωυωρλωυωμλ-+-=∆H P
四、埃根方程的应用
1、气体通过散料层的流量
气体通过散料层时一般处于紊流状态，式（11）可简化为：
）（）（191292.02
030υω
ωρ-=∆S H P
得）（）（））
（（201292.02
12
1030
H P S ∆-=ωρωυ
料层结构一定时，0S 、、ωρ的组合为常数，令=D k ）（ωρω-1292.00
3
S ，式（20）
变为：）（）（）（21k 2
12
10H
P D ∆=
υ
D k 为料层渗透系数。
料层总面积为0A 时：气体体积流量为：
）（）（）（22k q 2
10
2
100v H
P A A D ∆==υ
2、散料层透气性指数
在紊流情况下，由式（18）得：
）（）（）或（23175.1A d q 175.1d 3
20
2v 32
ω
ωρλωωρλυ-=∆-=∆H P H P
0A 、、λρ一定时，令=k H
ρλ75.1A d 2
，式（23）变为：
）（）（241k q 3
2v
ω
ω-=∆P
P
∆2v
q 为散料层透气性指数。
2、气体压力对散料层压降的影响
较高压力下气体通过散料层的密度不为常数，其压降公式为：
)25(k 22
2221P P H P P P -+=
-=∆，
，
k 为系数，且002
03
020001292.0k k P S P ρυω
ωυρ）（，-==， 00P 、ρ为标态下的密度及
压力。
五实例：吸尘器
吸尘器的工作原理图如下
利用电动机带动叶轮高速旋转，使集尘室内形成局部真空。
当室内外压差加
大到一定程度后，灰尘便随气流一起被吸入尘袋内，经过滤，将灰尘分离存留于尘袋内，排出过滤后的洁净空气。
其原理即为气动输送原理。