扩散速度与扩散通量 传质过程中,通常可以近似地用相应的速度来表 示通过某一截面的传质速率,为区别分子扩散与混合 相总体的宏观流动,需建立两种流速概念 1、相对流速(u)和绝对流速(u) U*:因扩散引起的相对于混合相总体流动的物质流动流 速,也叫相对流速 u:包括混合相总体宏观流速在内的总的物质迁移速 度,也叫绝对流速 例如:在二元混合相中,绝对流速u=xAuA+xBuB FuA-U, uB=uB-u 真U的ror馆c了组 crnd些gy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
传质过程中，通常可以近似地用相应的速度来表 示通过某一截面的传质速率，为区别分子扩散与混合 相总体的宏观流动，需建立两种流速概念。 1、相对流速（u*）和绝对流速（u） u*：因扩散引起的相对于混合相总体流动的物质流动流 速，也叫相对流速。 u：包括混合相总体宏观流速在内的总的物质迁移速 度，也叫绝对流速。 例如：在二元混合相中，绝对流速u=xAuA+xBuB， 而 u*A=uA -u， u*B=uB -u 扩散速度与扩散通量 PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
若uA=0,则uA=u,,说明A组分无分子扩散; 若uA=UA,则说明A组分只存在分子扩散,传质过 程无宏观流动 2、扩散速率(J)和传递速率(N) 扩散速率(kmol(m2.s)):单位时间内通过某单位 截面积(垂直于扩散方向)的物质的量,称为该组 分的扩散速率,其单位为浓度x速度的单位,为矢 量,方向同速度的方向 J→相对流速u*N→绝对流速u EP: JA=CXAU*A= CXA(UA-U)=NA-CXAu N△=CX△U 例:在无化学反应的二元混合物系中有: 则JA+JB=CXAU*A+CXU*g=…=0即:JA=-JB 真U的ror馆c了组 crnd些gy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
若u*A=0， 则uA=u， ，说明A组分无分子扩散； 若u*A=uA， 则说明A组分只存在分子扩散，传质过 程无宏观流动。 2、扩散速率（J）和传递速率（N） 扩散速率（kmol/(m2 .s)） ：单位时间内通过某单位 截面积（垂直于扩散方向）的物质的量，称为该组 分的扩散速率，其单位为浓度×速度的单位，为矢 量，方向同速度的方向。 J→ 相对流速u* N→ 绝对流速u 即：JA=cxAu*A= cxA (uA -u)=NA - cxAu NA=CXAUA 例：在无化学反应的二元混合物系中有： 则JA+JB=cxAu*A+cxBu*B=...=0 即： JA= - JB PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
8.3.3分子扩散 菲克定律: 由组分A和B组成的混合物,在恒定温度、恒定 压的条件下,则任一点处组分A的扩散速率与该处A的 浓度梯度“成正比,其数学表达式为 4=-D AB 式中DABA在混合物中的扩散系数,m2/s 菲克定律的其它表达形式:J D4B中pA A RT dz 真U的ror馆c了组 crnd些gy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
菲克定律： 由组分A和B组成的混合物，在恒定温度、恒定总 压的条件下，则任一点处组分A的扩散速率与该处A的 浓度梯度 dC dz A 成正比，其数学表达式为： 8.3.3 分子扩散 dz dC J D A A = - AB 菲克定律的其它表达形式： dz dp RT D J AB A A = - 式中DAB—A在混合物中的扩散系数,m2/s PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
汪王: *菲克定律只是描述传质现象的宏观经验公式,适用于p 均匀的固体、液体以及稀薄气体的稳态扩散传质过程 *菲克定律描述的是浓度差引起的分子扩散传质,其它条 件产生的传质过程,需用专门的关系式来描述。 恒定条件下,组分A在混合物中的浓度梯度为1时的 扩散通量,反映的是物质的扩散能力的大小,是物质的 种传递性质 且 D=f(P,7,x) 真U的ror馆c了组 crnd些gy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
注： ＊菲克定律只是描述传质现象的宏观经验公式，适用于ρ 均匀的固体、液体以及稀薄气体的稳态扩散传质过程。 ＊ 菲克定律描述的是浓度差引起的分子扩散传质，其它条 件产生的传质过程，需用专门的关系式来描述。 D的物理意义： 恒定条件下，组分A在混合物中的浓度梯度为1时的 扩散通量，反映的是物质的扩散能力的大小，是物质的 一种传递性质。 且： D = f ( P , T , x ) PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn
分子扩散的两种基本形式 1、等分子反向扩散 特点:NA=-NB=JA=-JB=常数 or N=0 真U的ror馆c了组 crnd些gy PDF文件使用"pdffactoryPro"试用版本创建www.fineprint,cn
特点：N A = -NB = J A = -JB = 常数 = 0 N z or 1、等分子反向扩散 分子扩散的两种基本形式： PDF 文件使用 "pdfFactory Pro" 试用版本创建 www.fineprint.cn