建環(huán)專業(yè)熱質(zhì)交換原理與設(shè)備考試資料2013最新版

熱質(zhì)交換原理與設(shè)備 復(fù)習(xí)重點(diǎn)第一章緒論三種傳遞現(xiàn)象的聯(lián)系： 當(dāng)物質(zhì)中存在速度、溫度和濃度的梯度時(shí)，則分別發(fā)生動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的傳遞現(xiàn)象。動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的傳遞，既可以是由分子的微觀運(yùn)動(dòng)引起的 分子擴(kuò)散，也可以是由渦旋混合造成的流體微團(tuán)的宏觀運(yùn)動(dòng)引起的湍流傳遞。動(dòng)量傳遞:dy表示兩個(gè)作直線運(yùn)動(dòng)的流體層之間的切應(yīng)力正比于垂直運(yùn)動(dòng)萬(wàn)向的速度變化率。動(dòng)量傳遞:dy表示兩個(gè)作直線運(yùn)動(dòng)的流體層之間的切應(yīng)力正比于垂直運(yùn)動(dòng)萬(wàn)向的速度變化率。不同的流體有不同的傳遞動(dòng)量的能力，這種性質(zhì)用流體的動(dòng)力黏性系數(shù) 」來(lái)反映，其物理意義可以理解為，它表征了單位速度梯度作用的切應(yīng)力，反映了流體黏性滯性的動(dòng)力性質(zhì)，因此稱它為 “動(dòng)力”黏性系數(shù)。.，表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積傳遞的動(dòng)量，又稱動(dòng)量通量密度，N/m2-J1能量傳遞：q- —,q為熱量通量密度，或能量通量密度，表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)單位面積傳遞的熱量，dyJ/（m.s），負(fù)號(hào)表示熱量傳遞的方向是溫度梯度的負(fù)方向，或者說(shuō)熱量是朝溫度降低的方向傳遞的。若組分A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Ca的質(zhì)量傳遞：mA--Dab若組分A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)Ca的dy分布為一維的，則通過(guò)這個(gè)式子表示。 mA為組分A的質(zhì)量通量密度，表示單位時(shí)間內(nèi)， 通過(guò)單位面積傳遞的組分A的質(zhì)量，kg/（m2.s）jA「-Dab：Adz動(dòng)量交換傳遞的量是運(yùn)動(dòng)流體單位容積所具有的動(dòng)量， 熱量交換傳遞的量是物質(zhì)每單位容積多具有的能量，質(zhì)量交換傳遞的量是擴(kuò)散物質(zhì)每單位容積所具有的質(zhì)量也就是濃度。這些量的速率都分別與各量的梯度成正比。比例系數(shù)均表示了物體具有的 擴(kuò)散性質(zhì)。兩種傳遞系數(shù)的比較分子傳遞系數(shù)V,a,Dab:1）是物性，與溫度、壓力有關(guān)； 2）通常各項(xiàng)同性。湍流傳遞系數(shù)v,at,DABt:1）不是物性，主要與流體流動(dòng)有關(guān)； 2）通常各項(xiàng)異性。熱質(zhì)交換設(shè)備的分類熱質(zhì)交換設(shè)備的分類方法很多，可以按工作原理、流體流動(dòng)方向、設(shè)備用途、傳熱傳質(zhì)表面結(jié)構(gòu)、制造材質(zhì)等分為各種類型。最基本的是按工作原理分類。（1）按工作原理分類（可參考書后思考題第二題）熱質(zhì)交換設(shè)備按照工作原理分為 ：間壁式，直接接觸式，蓄熱式和熱管式等類型。間壁式又稱表面式，在此類換熱器中，熱、冷介質(zhì)在各自的流道中連續(xù)流動(dòng)完成熱量傳遞任務(wù)，彼此不接觸，不摻混。（包括表面冷卻器、過(guò)熱器、省煤器、散熱器、暖風(fēng)機(jī)、燃?xì)饧訜崞鳌⒗淠?、蒸發(fā)器等）間壁式換熱器種類很多，從構(gòu)造上主要可分為：管殼式、肋片管式、板式、板翹式、螺旋板式等，其中前三種用的最為廣泛。直接接觸式又稱混合式，在此類換熱器中，兩種流體直接接觸并且相互摻混，傳遞熱量和質(zhì)量后，在理論上變成同溫同壓的混合介質(zhì)流出，傳熱傳質(zhì)效率高。 （噴淋室及蒸汽噴射泵、冷卻塔、蒸汽加濕器、熱力除氧器等）噴淋室的類型：噴淋室有臥式和立式、單級(jí)和雙級(jí)、低速和高速之分。此外在工程上還使用帶旁通和帶填料層的噴淋室。立式噴淋器的特點(diǎn)是占地面積小，空氣流動(dòng)自下而上，噴水由上而下，因此空氣與水的熱濕交換效果更好，一般是在處理風(fēng)量小或空調(diào)機(jī)房層高允許的地方采用。雙級(jí)噴淋室能夠使水重復(fù)使用，因而水的溫升大、水量小，在使用空氣得到較大焓降的同時(shí)節(jié)省了水量。因此它更適宜于用在使用自然界冷水或空氣焓降要求較大的地方。雙級(jí)噴淋室的缺點(diǎn)是占地面積大，水系統(tǒng)復(fù)雜?；旌鲜綋Q熱器的種類按用途不同，可分為以下幾種不同類型： 冷卻塔、氣體洗滌塔（或稱洗滌塔）、噴射式熱交換器、混合式冷凝器冷卻塔的構(gòu)造：各種形式的冷卻塔，一般包括下面所述的幾個(gè)主要部分，這些部分的不同結(jié)構(gòu)，可以構(gòu)成不同形式的冷卻塔。（1）淋水裝置，又稱填料，作用在于能將進(jìn)塔的熱水盡可能形成細(xì)小的水滴或水膜，增加水與空氣的接觸面積，延長(zhǎng)接觸時(shí)間，以增進(jìn)水氣之間的熱質(zhì)交換。淋水裝置可根據(jù)水在其中所呈現(xiàn)的現(xiàn)狀分為點(diǎn)滴式、薄膜式及點(diǎn)滴薄膜式三種。（2）配水系統(tǒng)（3）通風(fēng)筒（見下邊）蓄熱式又稱回?zé)崾交蛟偕綋Q熱器 ，它借助由固體構(gòu)件（填充物）組成的蓄熱體傳遞熱量，此類換熱器，熱、冷流體依時(shí)間先后交替流過(guò)蓄熱體組成的流道，熱流體先對(duì)其加熱，使蓄熱體壁溫升高，把熱量?jī)?chǔ)存于固體蓄熱體中，隨即冷流體流過(guò)，吸收蓄熱體通道壁放出的熱量。熱管換熱器是以熱管為換熱元件的換熱器，由若干熱管組成的換熱管束通過(guò)中隔板置于殼體中，中隔板與熱管加熱段，冷卻段及相應(yīng)的殼體內(nèi)窮腔分別形成熱、冷流體通道，熱、冷流體在通道內(nèi)橫掠管束連續(xù)流動(dòng)實(shí)現(xiàn)傳熱。（2） 按熱流體與冷流體的流動(dòng)方向分類（可參考書后思考題第三題）熱質(zhì)交換設(shè)備按照其內(nèi)熱流體與冷流體的流動(dòng)方向，可分為：順流式、逆流式、叉流式和混合式等類型。順流式稱并流式，其內(nèi)冷、熱兩種流體平行地向著同方向流動(dòng)，即冷、熱兩種流體由同一端進(jìn)入換熱器。逆流式，兩種流體也是平行流體，但它們的流動(dòng)方向相反，即冷、熱兩種流體逆向流動(dòng)，由相對(duì)得到兩端進(jìn)入換熱器，向著相反的方向流動(dòng)，并由相對(duì)的兩端離開換熱器。叉流式又稱錯(cuò)流式，兩種流體的流動(dòng)方向互相垂直交叉?；炝魇剑瑑煞N流體的流體過(guò)程中既有順流部分，又有逆流部分。交叉次數(shù)在四次以上，可根據(jù)兩種流體流向的總趨勢(shì)，將其看成逆流或者順流。順流，逆流區(qū)別：在進(jìn)出口溫度相同的條件下，逆流的平均溫差最大，順流的平均溫差最??；順流時(shí)冷流體的出口溫度總是低于熱流體的出口溫度， 而逆流時(shí)冷流體的出口溫度卻可能超過(guò)熱流體的出口溫度。（3） 按用途分類有：表冷器、預(yù)熱器、加熱器、噴淋室、過(guò)熱器、冷凝器、蒸發(fā)器、加濕器、暖風(fēng)機(jī)等噴淋室的類型：噴淋室有臥式和立式、單級(jí)和雙級(jí)、低速和高速之分。此外在工程上還使用帶旁通和帶填料層的噴淋室。 立式噴淋器的特點(diǎn)是占地面積小，空氣流動(dòng)自下而上，噴水由上而下，因此空氣與水的熱濕交換效果更好，一般是在處理風(fēng)量小或空調(diào)機(jī)房層高允許的地方采用。 雙級(jí)噴淋室能夠使水重復(fù)使用，因而水的溫升大、水量小，在使用空氣得到較大焓降的同時(shí)節(jié)省了水量。因此它更適宜于用在使用自然界冷水或空氣焓降要求較大的地方。雙級(jí)噴淋室的缺點(diǎn)是占地面積大，水系統(tǒng)復(fù)雜。冷卻塔的構(gòu)造：各種形式的冷卻塔，一般包括下面所述的幾個(gè)主要部分，這些部分的不同結(jié)構(gòu)，可以構(gòu)成不同形式的冷卻塔。（1）淋水裝置，又稱填料，作用在于能將進(jìn)塔的熱水盡可能形成細(xì)小的水滴或水膜，增加水與空氣的接觸面積，延長(zhǎng)接觸時(shí)間，以增進(jìn)水氣之間的熱質(zhì)交換。淋水裝置可根據(jù)水在其中所呈現(xiàn)的現(xiàn)狀分為點(diǎn)滴式、薄膜式及點(diǎn)滴薄膜式三種。 2）配水系統(tǒng)3）通風(fēng)筒冷卻塔根據(jù)循環(huán)水在塔內(nèi)是否與空氣直接接觸，分為干式，濕式 。根據(jù)熱質(zhì)交換區(qū)段內(nèi)水和空氣流動(dòng)方向不同有逆流塔、橫流塔之分。配水系統(tǒng)作用在于將熱水均勻的分配到整個(gè)淋水面積上，從而使淋水裝置發(fā)揮最大的冷卻能力。常用的配水系統(tǒng)有槽式、管式、池式通風(fēng)筒是冷卻塔的外殼，氣流的通道。（4） 按制造材料分類：金屬材料、非金屬材料及稀有金屬材料等。思考題1分子傳遞現(xiàn)象可以分為幾類？各自由什么原因引起的？答：分為三類：動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞現(xiàn)象。TOC\o"1-5"\h\z動(dòng)量傳遞：流場(chǎng)中的速度分布不均勻（或速度梯度的存在） ；熱量傳遞：溫度梯度的存在（或溫度分布不均勻） ；質(zhì)量傳遞：物體的濃度分布不均勻（或濃度梯度的存在） 。2、熱質(zhì)交換設(shè)備按照工作原理分為哪幾類？他們各自的特點(diǎn)是什么？答：熱質(zhì)交換設(shè)備按照工作原理分為：間壁式，直接接觸式，蓄熱式和熱管式等類型。間壁式又稱表面式，在此類換熱器中，熱、冷介質(zhì)在各自的流道中連續(xù)流動(dòng)完成熱量傳遞任務(wù)，彼此不接觸，不摻混。直接接觸式又稱混合式，在此類換熱器中，兩種流體直接接觸并且相互摻混，傳遞熱量和質(zhì)量后，在理論上變成同溫同壓的混合介質(zhì)流出，傳熱傳質(zhì)效率高。蓄熱式又稱回?zé)崾交蛟偕綋Q熱器，它借助由固體構(gòu)件（填充物）組成的蓄熱體傳遞熱量，此類換熱器，熱、冷流體依時(shí)間先后交替流過(guò)蓄熱體組成的流道，熱流體先對(duì)其加熱，使蓄熱體壁溫升高，把熱量?jī)?chǔ)存于固體蓄熱體中，隨即冷流體流過(guò)，吸收蓄熱體通道壁放出的熱量。熱管換熱器是以熱管為換熱元件的換熱器，由若干熱管組成的換熱管束通過(guò)中隔板置于殼體中，中隔板與熱管加熱段，冷卻段及相應(yīng)的殼體內(nèi)窮腔分別形成熱、冷流體通道，熱、冷流體在通道內(nèi)橫掠管束連續(xù)流動(dòng)實(shí)現(xiàn)傳熱。3、簡(jiǎn)述順流、逆流、叉流和混合流各自的特點(diǎn)，并對(duì)順流和逆流做一比較和分析。答：順流式又稱并流式，其內(nèi)冷、熱兩種流體平行地向著同方向流動(dòng)，即冷、熱兩種流體由同一端進(jìn)入換熱器。逆流式，兩種流體也是平行流體，但它們的流動(dòng)方向相反，即冷、熱兩種流體逆向流動(dòng)，由相對(duì)得到兩端進(jìn)入換熱器，向著相反的方向流動(dòng)，并由相對(duì)的兩端離開換熱器。叉流式又稱錯(cuò)流式，兩種流體的流動(dòng)方向互相垂直交叉。混流式又稱錯(cuò)流式，兩種流體的流體過(guò)程中既有順流部分，又有逆流部分。順流和逆流分析比較： 在進(jìn)出口溫度相同的條件下，逆流的平均溫差最大，順流的平均溫差最小，順流時(shí)，冷流體的出口溫度總是低于熱流體的出口溫度，而逆流時(shí)冷流體的出口溫度卻可能超過(guò)熱流體的出口溫度，以此來(lái)看， 熱質(zhì)交換器應(yīng)當(dāng)盡量布置成逆流，而盡可能避免布置成順流，但逆流也有一定的缺點(diǎn)，即冷流體和熱流體的最高溫度發(fā)生在換熱器的同一端，使得此處的壁溫較高，為了降低這里的壁溫，有時(shí)有意改為順流。第二章傳質(zhì)的理論基礎(chǔ)7個(gè)基本的物理量：物質(zhì)的量是國(guó)際單位制中7個(gè)基本物理量之一（長(zhǎng)度、質(zhì)量、時(shí)間、電流強(qiáng)度、發(fā)光強(qiáng)度、溫度、物質(zhì)的量），它和“長(zhǎng)度”，“質(zhì)量”等概念一樣，是一個(gè)物理量的整體名詞。 單位為摩爾（mol）。物質(zhì)的量是表示物質(zhì)所含微粒數(shù) （N）與阿伏伽德羅常數(shù)（NA）之比，即n=N/NA。它是把微觀粒子與宏觀可稱量物質(zhì)聯(lián)系起來(lái)的一種物理量。質(zhì)量濃度單位體積混合物中某組分的質(zhì)量稱為該組分的 質(zhì)量濃度，以符號(hào)表示。它等于混合物中組分A的質(zhì)量MA與混合物的體積V之比。物質(zhì)的量濃度C:單位體積混合物中某組分的物質(zhì)的量稱為該組分的物質(zhì)的量濃度，簡(jiǎn)稱濃度。它等于混合物中組分A的物質(zhì)的量，（kmol）與混合物的體積V之比質(zhì)量分?jǐn)?shù)a:混合物中某組分的質(zhì)量與混合物總質(zhì)量之比稱為該組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，以符號(hào) a表示組分A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，它等于混合物中組分 A的質(zhì)量MA與混合物的總質(zhì)量M之比。多組分的傳質(zhì)過(guò)程中，Ua、Ub代表組分A、B的實(shí)際移動(dòng)速度，稱為絕對(duì)速度。u代表混合物的移動(dòng)速度，稱為主體流動(dòng)速度或平均速度（以質(zhì)量為基準(zhǔn)）（若以摩爾為基準(zhǔn)，用 Um表示）；Ua-U及Ub-U代表相對(duì)于主體流動(dòng)速度的移動(dòng)速度，稱為 擴(kuò)散速度。UA=U+（UA-u） UB=U+（UB-u） UA=Um+（UA-Um） UB=Um+（UB-Um）絕對(duì)速度=主體流動(dòng)速度（平均速度）+擴(kuò)散速度2.122傳質(zhì)通量【重點(diǎn)看三種傳質(zhì)通量、表示】單位時(shí)間通過(guò)垂直于傳質(zhì)方向上單位面積的物質(zhì)的量稱為傳質(zhì)通量。傳質(zhì)通量=傳質(zhì)速度x濃度質(zhì)量傳質(zhì)通量：m（kg/m2s）;摩爾傳質(zhì)通量：N（kmol/m2s）。以絕對(duì)速度表示的質(zhì)量通量 ：mA aua混合物的總質(zhì)量通量為m=mAmBAuA，「bub混合物的總摩爾通量為N=NA?NB=CAuA*CBuB=CumCA為A的物質(zhì)的量濃度Na為以絕對(duì)速度表示的組分A的摩爾通量，kmol/（m2.s）

以擴(kuò)散速度表示的質(zhì)量通量：擴(kuò)散速度與濃度的乘積為以擴(kuò)散速度表示的質(zhì)量通量以主體流動(dòng)速度表示的質(zhì)量通量：主體流動(dòng)速度與濃度的乘積為以主體流動(dòng)速度表示的質(zhì)量通量。1u('aUa?'bUb)上式為質(zhì)量平均速度定義式（總摩爾通量）N=Na+NB=CAUA+CBUB=CUm（2）以擴(kuò)散速度表示的質(zhì)量通量傳質(zhì)通量=擴(kuò)散速度X濃度質(zhì)量通量：jA二'a（Ua「U） 摩爾通量：jB=°B（UB-U）Um=(Caua+CbuUm=(Caua+Cbub)/CJA=Ca(Ua-'Um)總通量:Jb-Cb(Ub~'Um)質(zhì)量通量:::AU 二:-A-(：'aU^；-bUb)同理： 訂口=aB（mA-mB）摩爾通量:同理：CBUm=Xb(NaNb)=匚(^aU摩爾通量:同理：CBUm=Xb(NaNb)CAUm—CA|C(CAUA'CBUB)CA(CaUaCbUb)=Xa(NaNb)C穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散：擴(kuò)散范圍內(nèi)各點(diǎn)參數(shù)不變（恒定）質(zhì)量傳遞的方式亦分為分子傳質(zhì)和對(duì)流傳質(zhì)兩組分?jǐn)U散系統(tǒng)中，組分A在組分B中的擴(kuò)散系數(shù)等于組分B在組分A中的擴(kuò)散系數(shù)。分子傳質(zhì)又稱為分子擴(kuò)散，它是由于分子的無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)而形成的物質(zhì)傳遞現(xiàn)象。對(duì)流傳質(zhì)是指壁面和運(yùn)動(dòng)流體之間，或兩個(gè)有限互溶的運(yùn)動(dòng)流體之間的質(zhì)量傳遞。當(dāng)流體中存在濃度差時(shí)，對(duì)流擴(kuò)散亦必同時(shí)伴隨分子擴(kuò)散，分子擴(kuò)散與對(duì)流擴(kuò)散兩者的共同作用稱為對(duì)流質(zhì)交換，對(duì)流質(zhì)交換是在流體與液體或固體的兩相交界面上完成的。紊流擴(kuò)散：分子擴(kuò)散只有在固體、靜止或?qū)恿髁鲃?dòng)的流體內(nèi)才會(huì)單獨(dú)發(fā)生。在湍流流體中，由于存在大大小小的漩渦運(yùn)動(dòng)，而引起各部位流體間的劇烈混合，在有濃度差存在的條件下，物質(zhì)便朝著濃度降低的方向進(jìn)行傳遞。這種憑借流體質(zhì)點(diǎn)的湍流和漩渦來(lái)傳遞物質(zhì)的現(xiàn)象，稱為紊流擴(kuò)散。斐克定律：在濃度場(chǎng)不隨時(shí)間而變化的穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散條件下，當(dāng)無(wú)整體流動(dòng)時(shí)，組成二元混合物中組分 A和dL

dz組分B將發(fā)生互擴(kuò)散。其中組分A向組分B的擴(kuò)散通量與組分A的濃度梯度成正比。dL

dz斐克定律只適用于由于分子無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)引起的擴(kuò)散過(guò)程， 其傳遞的速度即為擴(kuò)散速度Ua-Ub。實(shí)際上，在分子擴(kuò)散的同時(shí)經(jīng)常伴有流體的主流運(yùn)動(dòng)。在氣體擴(kuò)散過(guò)程中，分子擴(kuò)散有兩種形式，即雙向擴(kuò)散和單向擴(kuò)散。在系統(tǒng)中取z1和Z2兩個(gè)平面，設(shè)組分A、B在平面乙處的濃度為Cai和Cbi,z處的濃度C恒定，系統(tǒng)的總濃度C恒定組分A通過(guò)停滯組分B擴(kuò)散時(shí)，濃度分布為對(duì)數(shù)型，在擴(kuò)散距離的任一點(diǎn)處， pA和pB之和為系統(tǒng)總壓力p。在氣體擴(kuò)散過(guò)程中，分子擴(kuò)散有兩種形式，即雙向擴(kuò)散（反方向擴(kuò)散）和單項(xiàng)擴(kuò)散（一組分通過(guò)另一停滯組分的擴(kuò)散）。等分子反方向擴(kuò)散：設(shè)由A、B兩組分組成的二元混合物中，組分 A、B進(jìn)行反方向擴(kuò)散，若二者擴(kuò)散的通量相等，則成為等分子反方向擴(kuò)散。液體中的穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散過(guò)程：,其原因是由于液體分子之間的距離較近，擴(kuò)散液體中的分子擴(kuò)散速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于氣體中的分子擴(kuò)散速率

,其原因是由于液體分子之間的距離較近，擴(kuò)散物質(zhì)A的分子運(yùn)動(dòng)容易與鄰近液體 B的分子相碰撞，使本身的擴(kuò)散速率減慢。常見有兩種情況：即組分A與組分B的等分子反方向擴(kuò)散 及組分A通過(guò)停滯組分B的擴(kuò)散。固體中的擴(kuò)散，包括氣體、液體和固體在固體內(nèi)部的分子擴(kuò)散。一般來(lái)說(shuō)， 固體中的擴(kuò)散分為兩種類型:一種是與固體內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本無(wú)關(guān)的擴(kuò)散 ，另一種是與固體內(nèi)部結(jié)構(gòu)基本有關(guān)的多孔介質(zhì)中的擴(kuò)散 。當(dāng)氣體在固體中擴(kuò)散時(shí)，溶質(zhì)的濃度常用溶解度 S表示。在多孔固體中充滿了空隙和孔道，當(dāng)擴(kuò)散物質(zhì)在孔道內(nèi)進(jìn)行擴(kuò)散時(shí)，其擴(kuò)散通量除與擴(kuò)散物質(zhì)本身的性質(zhì)有關(guān)外，還與孔道的尺寸密切相關(guān)。高壓下的氣體和常壓下的液體，由于其密度較大，因而 ■很小，故密度大的氣體和液體在多孔固體中的擴(kuò)散時(shí)，一般發(fā)生斐克型擴(kuò)散?？伺瓟U(kuò)散通量： 除與低壓下的氣體在多孔固體中擴(kuò)散時(shí)，一般發(fā)生克努森擴(kuò)散?？伺瓟U(kuò)散通量：NA=Dka（CAi-Ca2）Na dKA （Pai_Pa2）Zi—Z2 RT（n—Z2）擴(kuò)散系數(shù)：擴(kuò)散系數(shù)是沿?cái)U(kuò)散方向，在單位時(shí)間每單位濃度降的條件下，垂直通過(guò)單位面積所擴(kuò)散某物質(zhì)的質(zhì)量或摩爾數(shù)， ，質(zhì)量擴(kuò)散系數(shù)D和動(dòng)量擴(kuò)散系數(shù)v及熱量擴(kuò)散系數(shù)a具有相d叫 』Cadydy2同的單位m/s，擴(kuò)散系數(shù)的大小主要取決于 擴(kuò)散物質(zhì)和擴(kuò)散介質(zhì)的種類及其溫度和壓力 。（擴(kuò)散系數(shù)：物質(zhì)的分子擴(kuò)散系數(shù)表示它的擴(kuò)散能力，是物質(zhì)的物理性質(zhì)之一。對(duì)流傳質(zhì)所涉及的內(nèi)容即為運(yùn)動(dòng)著的流體之間或流體與界面之間的物質(zhì)傳遞問(wèn)題，這種過(guò)程既包括由流體位移所產(chǎn)生的對(duì)流作用，同時(shí)也包括流體分子間的擴(kuò)散作用，這種分子擴(kuò)散和對(duì)流擴(kuò)散的總作用稱為對(duì)流傳質(zhì)。對(duì)流傳質(zhì)是在流體流動(dòng)條件下的質(zhì)量傳輸過(guò)程，其中包含著由 質(zhì)點(diǎn)對(duì)流和分子擴(kuò)散兩因素決定的傳質(zhì)過(guò)程。對(duì)流傳質(zhì)過(guò)程與流體的運(yùn)動(dòng)特性密切相關(guān)，如流體流動(dòng)的起因、流體的流動(dòng)性質(zhì)以及流動(dòng)的空間條件等等。固體壁面與流體之間的對(duì)流傳質(zhì)速率可定義為： na=hm（CAs-CA：），對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)hm與流體的性質(zhì)、壁面的幾何形狀和粗糙度、流體的速度等因素有關(guān)。濃度邊界層：可以認(rèn)為質(zhì)量傳遞的全部阻力集中于固體表面上一層具有濃度梯度的流體層中，該流體層稱為濃度邊界層。流體流過(guò)壁面進(jìn)行傳質(zhì)時(shí)，在壁面上會(huì)形成兩種邊界層，即 速度邊界層與濃度邊界層。濃度邊界層厚度為c，其定義通常為（CA-CAs）/（CA：：-CAs）=0.99時(shí)與壁面的垂直距離。當(dāng)組分A進(jìn)行傳遞時(shí)，首先以分子傳質(zhì)的方式通過(guò)該靜止流層，然后再向流體主體對(duì)流傳質(zhì)。三種邊界層的主要的表現(xiàn)形式 ：表面摩擦、對(duì)流換熱以及對(duì)流傳質(zhì)，重要的邊界層參數(shù)分別是摩擦系數(shù)Cf、對(duì)流換熱系數(shù)h以及對(duì)流傳質(zhì)系數(shù)hm。對(duì)流傳質(zhì)過(guò)程的相關(guān)準(zhǔn)則數(shù)1施密特準(zhǔn)則數(shù)Sc對(duì)應(yīng)于對(duì)流傳熱中的普朗特準(zhǔn)則數(shù) Pr，其值由流體的運(yùn)動(dòng)黏度與物體的擴(kuò)散系數(shù)之比構(gòu)成2宣烏特準(zhǔn)則數(shù)Sh對(duì)應(yīng)于傳熱中的Nu,其值由流體的邊界擴(kuò)散阻力與對(duì)流傳質(zhì)阻力之比， 3傳質(zhì)的斯坦登準(zhǔn)則數(shù)St^Di（1）施密特準(zhǔn)則數(shù)（Sc）對(duì)應(yīng)于對(duì)流傳熱中的普朗特準(zhǔn)則數(shù)（Pr） pr=LScDiDi（2）宣烏特準(zhǔn)則數(shù)（Sh）對(duì)應(yīng)于對(duì)流傳熱中的努謝爾特準(zhǔn)則數(shù) （Nu）NunUShnZDi（3）傳質(zhì)的斯坦頓準(zhǔn)則數(shù)（Stm）對(duì)應(yīng)于對(duì)流傳熱中的斯坦頓準(zhǔn)則數(shù) St滲透理論：當(dāng)流體流過(guò)表面時(shí)，有流體質(zhì)點(diǎn)不斷地穿過(guò)流體的附壁層向表面遷移并與之接觸，流體質(zhì)點(diǎn)在表面接觸之際則進(jìn)行質(zhì)量的轉(zhuǎn)移過(guò)程，此后流體質(zhì)點(diǎn)又回到主流核心中去?？蓪⒂蔁o(wú)數(shù)質(zhì)點(diǎn)群與表面之間的質(zhì)量轉(zhuǎn)移，視為流體靠壁薄層對(duì)表面的不穩(wěn)態(tài)擴(kuò)散擴(kuò)散傳質(zhì)過(guò)程。NuhRePrNuhRePr「Cp*薄膜理論：當(dāng)流體靠近物體表面流過(guò)時(shí)，存在著一層附壁的薄膜，在薄膜的流體側(cè)與具有濃度均勻的主流連續(xù)接觸，并假定膜內(nèi)流體與主流不相混合和擾動(dòng)。在此條件下，整個(gè)傳質(zhì)過(guò)程相當(dāng)于此薄膜上的擴(kuò)散作用，而且認(rèn)為在薄膜上垂直于壁面方向上呈線性的濃度分布，膜內(nèi)的擴(kuò)散傳質(zhì)過(guò)程具有穩(wěn)態(tài)的特性。思考題：簡(jiǎn)述質(zhì)擴(kuò)散通量的幾種表示方法：以絕對(duì)速度表示的質(zhì)量通量；以擴(kuò)散速度表示的質(zhì)量通量；以主體流動(dòng)速度表示的質(zhì)量通量。單位時(shí)間通過(guò)垂直與傳質(zhì)方向上單位面積的物質(zhì)的量稱為傳質(zhì)通量。傳質(zhì)通量等于傳質(zhì)速度與濃度的乘積。以絕對(duì)速度表示的質(zhì)量通量:mA='以絕對(duì)速度表示的質(zhì)量通量:mA='AUA,m^》BUB,m =GaUa CbUb以擴(kuò)散速度表示的質(zhì)量通量:以主流速度表示的質(zhì)量通量:B二》b(Ub-U)Ub,j-jAJba5b)jA=>a(Ua-U),jeAU=eAe(eAUA^bUb) =aA(m,epU二aB（mAmp）流體宏觀運(yùn)動(dòng)既可導(dǎo)致動(dòng)量傳遞，同時(shí)也會(huì)把熱量和質(zhì)量從流體的一個(gè)部分傳遞到另一個(gè)部分，所以溫度分布、濃度分布和速度分布是相互聯(lián)系的。第三章傳熱傳質(zhì)問(wèn)題的分析和計(jì)算【此章有計(jì)算題，重點(diǎn)看例題】動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞類比：當(dāng)物系中存在速度、溫度和濃度的梯度時(shí)，則分別發(fā)生動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞現(xiàn)象。動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的傳遞，既可以是由分子的微觀運(yùn)動(dòng)引起的分子擴(kuò)散，也可以是由漩渦混合造成的流體微團(tuán)的宏觀運(yùn)動(dòng)引起的湍流傳遞。動(dòng)量通量密度正比于動(dòng)量濃度的變化率，能量通量密度正比于能量濃度的變化率，組分A的質(zhì)量通量密度正比于組分A的質(zhì)量濃度的變化率。劉伊斯準(zhǔn)則數(shù)是反映熱邊界層與濃度邊界層厚度關(guān)系的準(zhǔn)則數(shù)。熱質(zhì)交換類比律：hm 二一二——，這個(gè)關(guān)系稱為劉伊斯關(guān)系式幾九CpP同一表面上傳質(zhì)過(guò)程對(duì)傳熱過(guò)程的影響 ：傳質(zhì)阿克曼修正系數(shù)表示傳質(zhì)速率的大小與方向?qū)鳠岬挠绊?，隨著傳質(zhì)方向的不同，Co值有正有負(fù)，當(dāng)傳質(zhì)的方向是從壁面到流體主流方向時(shí)， Co為正值，反之為負(fù)。傳質(zhì)的存在對(duì)壁面導(dǎo)熱量和總傳熱量的影響方向是相反的。 在Co大于0時(shí)，隨著Co的增大，壁面導(dǎo)熱量是逐漸減小的，而膜總傳熱量是逐漸增大的。在Co小于0時(shí)，隨著Co的減小，壁面導(dǎo)熱量是逐漸增大的，而膜總傳熱量是逐漸減小的。因傳質(zhì)的存在，傳質(zhì)速率的大小與方向影響了壁面上的溫度梯度 t'（o）的值，從而影響了壁面上的導(dǎo)熱量。劉伊斯關(guān)系式Cp劉伊斯關(guān)系式Cp，即在空氣-水系統(tǒng)的熱質(zhì)交換過(guò)程中，當(dāng)空氣溫度及含濕量在實(shí)用范圍內(nèi)變化md很小時(shí)，換熱系數(shù)與傳質(zhì)系數(shù)之間需要保持一定的量值關(guān)系，條件的變化可使這兩個(gè)系數(shù)中的某一個(gè)系數(shù)增大或減小，從而導(dǎo)致另一系數(shù)也相應(yīng)地發(fā)生同樣的變化。劉伊斯關(guān)系式成立條件：1：0.6：：：Pr：：：60,0.6：：：Sc：：：30002:L^a/Dab:1例題3-1

常壓下的干空氣從“濕球”溫度計(jì)球部吹過(guò)。它所指示的溫度是少量液體蒸發(fā)到大量飽和蒸汽一一空氣混合物的穩(wěn)定平均溫度，溫度計(jì)的讀數(shù)是 16C，如圖所示。在此溫度下的物性參數(shù)為：水的蒸汽壓 PW=0.01817bar;空氣的密度 p=1.215kg/m3;空氣的比熱 Cp=1.0045kJ/kg.C；水蒸汽的汽化潛熱 r=2463.1kJ/kg;Sc=0.60,Pr=0.70。試計(jì)算干空氣的溫度。［解］:求出單位時(shí)間單位面積上蒸發(fā)的水量為 m水二hmCw-Cf水從濕球上蒸發(fā)帶入空氣的熱量等于空氣通過(guò)對(duì)流傳熱傳給濕球的熱量：(1)hAtf-t=rm水A干空氣的溫度為:tf=rm水(1)hAtf-t=rm水A干空氣的溫度為:tf=■ 十tw所以,hm將（1）,（3）帶入（2）中整理得tf因?yàn)?Pr/Sc)2/3=(0.7/0.6)2/3所以,hm將（1）,（3）帶入（2）中整理得tf因?yàn)?Pr/Sc)2/3=(0.7/0.6)2/3=1.110.0187105所以CPv(3)F、2/3'Pr1j丁|(Cw-CfJ+twiSc丿R0=8.314kJ/(molK)R0T_8.314103289-7.78310mol/m根據(jù)題意,Cf=0,水的分子量為18g/mol，則2463.12463.1^1.1^1^7.78^10^+161.2151.0045=31.3816=47.38°C思考題：1、 如何理解動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞的類比性答：當(dāng)物系中存在速度、溫度和濃度的梯度時(shí)，則分別會(huì)發(fā)生動(dòng)量、熱量和質(zhì)量傳遞現(xiàn)象。動(dòng)量、熱量和質(zhì)量的傳遞，既可以是由分子的微觀運(yùn)動(dòng)引起的分子傳遞，也可以是由漩渦混合造成的流體微團(tuán)的宏觀運(yùn)動(dòng)引起的湍流傳遞。對(duì)三類現(xiàn)象的分子傳遞和湍流傳遞分析可以得出這三種傳遞現(xiàn)象背后的機(jī)理是相同的，它們依從的規(guī)律也類似，都可以用共同的形式表示：傳遞速率=擴(kuò)散系數(shù)x傳遞推動(dòng)力，清楚地表明了“三傳”之間的類比性。另外，從動(dòng)量方程、熱量方程和擴(kuò)散方程及相對(duì)應(yīng)的邊界條件可以看出它們?cè)谛问缴鲜峭耆愃频?，也清楚地表明了“三傳”之間的類比性。2、 把雷諾類比律和柯爾本類比律推廣應(yīng)用于對(duì)流質(zhì)交換可以得到什么結(jié)論。答：將雷諾類比律和柯爾本類比律推廣應(yīng)用于對(duì)流質(zhì)交換可知，傳遞因子等于傳質(zhì)因子①G -2 2Jh二Jd號(hào)二StPr3二屯Sc3只要將對(duì)流傳熱計(jì)算式中的有關(guān)物理參數(shù)及準(zhǔn)則數(shù)②且可以把對(duì)流傳熱中有關(guān)的計(jì)算式用于對(duì)流傳質(zhì)，只要將對(duì)流傳熱計(jì)算式中的有關(guān)物理參數(shù)及準(zhǔn)則數(shù)用對(duì)流傳質(zhì)中相對(duì)應(yīng)的代換即可，如：t，-c,a,-D,;.iD,R*-Sc,N叮-ShA*-札③當(dāng)流體通過(guò)一物體表面，并與表面之間既有質(zhì)量又有熱量交換時(shí)，同樣可用類比關(guān)系由傳熱系數(shù) h計(jì)算傳質(zhì)系數(shù)hm算傳質(zhì)系數(shù)hmhmA.Le3e3、定義施米特準(zhǔn)則和劉伊斯準(zhǔn)則，從動(dòng)量傳遞、熱量傳遞和質(zhì)量傳遞類比的觀點(diǎn)來(lái)說(shuō)明他們的物理意義。TOC\o"1-5"\h\z答：斯密特準(zhǔn)則 Di表示物性對(duì)對(duì)流傳質(zhì)的影響，速度邊界層和濃度邊界層的相對(duì)關(guān)系vLe二—匸 aPV D劉伊斯準(zhǔn)則 a熱邊界層于濃度邊界層厚度關(guān)系表示熱量傳遞與質(zhì)量傳遞能力相對(duì)大小第四章空氣的熱濕處理熱邊界層于濃度邊界層厚度關(guān)系空氣處理過(guò)程中的傳熱傳質(zhì)有幾個(gè)概念，如下有空氣調(diào)節(jié)，即利用冷卻或者加熱設(shè)備等裝置，對(duì)空氣的溫度和濕度進(jìn)行處理，使之達(dá)到人體舒適度要求。熱舒適性，就是人體對(duì)周圍空氣環(huán)境的舒適熱感覺(jué)，在人的活動(dòng)量和衣著一定的前提下，這主要取決于室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，如溫度、濕度等。新風(fēng)，就是從室外引進(jìn)的新鮮空氣，經(jīng)過(guò)熱值交換設(shè)備處理后送入室內(nèi)的環(huán)境中。 （兩個(gè)用途：一是滿足室內(nèi)人員的衛(wèi)生要求；二是補(bǔ)充室內(nèi)排風(fēng)和保持室內(nèi)正壓）回風(fēng)，就是沖室內(nèi)引出的空氣，經(jīng)過(guò)熱值交換設(shè)備的處理再送回室內(nèi)的環(huán)境中。送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)指的是為了消除室內(nèi)的余熱余濕，以保持室內(nèi)空氣環(huán)境的要求，送入房間的空氣的狀態(tài)。濕空氣焓濕圖：把描述濕空氣狀態(tài)參數(shù)及其變化過(guò)程的特性，描述在以焓值為縱坐標(biāo)、以含 濕量為橫坐標(biāo)的圖線稱為焓濕圖。主要線條有等焓線、等含濕量線、等溫線、等相對(duì)濕度線以及水蒸氣分壓力線等。送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)：指的是為了消除室內(nèi)的余熱余濕，以保持室內(nèi)空氣環(huán)境要求，送入房間的空氣的狀態(tài)。夏季室內(nèi)設(shè)計(jì)工況：溫度24~28攝氏度，相對(duì)濕度40%~65%，風(fēng)速不應(yīng)大于0.3m/s冬季室內(nèi)設(shè)計(jì)工況：溫度18~22，濕度40%~65%，風(fēng)速不應(yīng)大于0.2m/s一般夏季需對(duì)室外空氣進(jìn)行冷卻減濕處理，而冬季則需要加熱加濕?？諝馀c水直接接觸時(shí)，根據(jù)水溫的不同，可能僅發(fā)生顯熱交換，也可能既有顯熱交換又有潛熱交換，即發(fā)生熱交換的同時(shí)伴有質(zhì)交換（濕交換）顯熱交換是空氣與水之間存在溫差時(shí)， 由導(dǎo)熱、對(duì)倉(cāng)豪％分壓力流和輻射作用而引起的換熱結(jié)果。倉(cāng)豪％分壓力潛熱交換是空氣中的水蒸氣凝結(jié)（或蒸發(fā)）而放出（或吸收）汽化潛熱的結(jié)果?？偀峤粨Q是顯熱交換和潛熱交換的代數(shù)和 ?溫差時(shí)熱交換的推動(dòng)力，而水蒸氣分壓力是濕（質(zhì)）交換的推動(dòng)力?？諝馀c水直接接觸時(shí)的狀態(tài)變化過(guò)程 分析：A-2過(guò)程是空氣增濕和減濕的分界線，A-4過(guò)程是空氣增焓和減焓的分界線，A-6過(guò)程是空氣升溫和降溫的分界線。如圖，當(dāng)水溫低于空氣露點(diǎn)溫度時(shí)，發(fā)生 A-1過(guò)程。此時(shí)由于tw7:::tA和Pq1”：PqA，所以空氣被冷卻和干燥。水蒸汽凝結(jié)是放出的熱亦被水帶走。當(dāng)水溫等于空氣露點(diǎn)溫度時(shí)，發(fā)生 A-2過(guò)程。此時(shí)由于tw:：:tA和Pq1=PqA，所以空氣被等濕冷卻。當(dāng)水溫高于空氣露點(diǎn)溫度而低于空氣濕球溫度時(shí)，發(fā)生 A-3過(guò)程。此時(shí)由于tw：：:tA和Pq3■PqA，空氣被冷卻和加濕。當(dāng)水溫等于空氣濕球溫度時(shí)，發(fā)生 A-4過(guò)程。此時(shí)由于等濕球溫度線與等焓線相近，可認(rèn)為空氣狀態(tài)沿等焓線變化而被加濕。在該過(guò)程中，由于總熱交換量近似為零，而且 tw:：:tA，Pq4-PqA，說(shuō)明空氣的顯熱量減少、潛熱量增加，二者近似相等。實(shí)際上，水蒸發(fā)所需熱量取自空氣本身。當(dāng)水溫高于空氣濕球溫度而低于空氣干球溫度時(shí)，發(fā)生 A-5過(guò)程。此時(shí)由于tw：：:tA，Pq5PqA，空氣被加濕和冷卻。水蒸發(fā)所需熱量來(lái)自水本身。當(dāng)水溫等于空氣干球溫度時(shí)，發(fā)生 A-6過(guò)程。此時(shí)由于tw二tA，Pq6■PqA，說(shuō)明不發(fā)生顯熱交換，空氣狀態(tài)變化過(guò)程為等溫加濕。水蒸發(fā)所需熱量來(lái)自水本身。當(dāng)水溫高于空氣干球溫度時(shí)，發(fā)生 A-7過(guò)程。此時(shí)由于tw - tA和Pq7 - PqA，空氣被加熱和加濕。水蒸發(fā)所需熱量及加熱空氣的熱量均來(lái)自于水本身。 以冷卻水為目的的濕空氣冷卻塔內(nèi)發(fā)生的便是這種過(guò)程?？諝馀c水直接接觸時(shí)的對(duì)流增濕和減濕 P132hmd=h\cp劉伊斯關(guān)系式，它表明對(duì)流交換系數(shù)與對(duì)流質(zhì)交換系數(shù)之比是一常數(shù)。公式（4-17）麥凱爾方程，它表明在熱值交換的同時(shí)進(jìn)行時(shí)，如果符合劉伊斯關(guān)系式的條件存在，則推動(dòng)總熱交換的動(dòng)力是空氣的焓差。影響空氣與水表面之間熱質(zhì)交換的主要因素 ：1焓差是總熱交換推動(dòng)力2氣液之間的雙膜阻力是熱質(zhì)交換的控制因素3間接接觸的表冷器深度對(duì)熱質(zhì)交換過(guò)程的影響。氣液之間的雙膜阻力是熱質(zhì)交換的控制因素，影響兩摩阻力 的因素有：空氣流動(dòng)狀況對(duì)氣膜阻力的影響（空氣質(zhì)量流速vp表示空氣的流動(dòng)狀況），水滴大小對(duì)水膜阻力的影響，淋水裝置的填料材料和結(jié)構(gòu)對(duì)于熱質(zhì)交換也有很大影響，水氣比 卩的影響，其他影響因素還有熱質(zhì)交換設(shè)備的構(gòu)造以及流體物性等。第五章吸附和吸收處理空氣的原理與方法吸附的基本知識(shí)和概念吸附（adsorption）就是把分子配列程度較低的氣相分子濃縮到分子配列程度較高的固相中。使氣體濃縮的物體叫做吸附劑（adsorbent）,被濃縮的物質(zhì)叫做吸附質(zhì)（adsorbate）。（2）吸附的種類：吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附。（差別特征過(guò)程特點(diǎn)除濕吸附劑）物理吸附主要依靠普遍存在于分子間的范德華力起作用。物理吸附是一種表面現(xiàn)象，可以是單層吸附，也可以是多層吸附，主要特征為：1）吸附質(zhì)與吸附劑之間無(wú)化學(xué)反應(yīng)； 2）對(duì)吸附氣體選擇性不強(qiáng)；3）吸附過(guò)程快，參與吸附的各相之間瞬間達(dá)到平衡； 4）吸附為低放熱過(guò)程，放熱量略大于液化潛熱； 5）吸附劑與吸附質(zhì)間的吸附力不強(qiáng)，在條件改變時(shí)可以脫附。 （化學(xué)吸附做不到）化學(xué)吸附起因于吸附質(zhì)分子與吸附劑表面分子（原子）的化學(xué)作用，在吸附過(guò)程中發(fā)生電子轉(zhuǎn)移和共有原子重排以及化學(xué)鍵斷裂與形成等過(guò)程。化學(xué)吸附多是單層吸附。物理吸附和化學(xué)吸附的比較比較項(xiàng)目物理吸附化學(xué)吸附吸附熱小（21~63KJ/mol）,相當(dāng)于1.5~3倍凝結(jié)熱大（42~125KJ/mol）,相當(dāng)于化學(xué)反應(yīng)熱八、、吸附力范德華力，較小未飽和化學(xué)鍵力，較大可逆性可逆，易脫附不可逆，不能或不易脫附吸附速度快慢（因需要活化能）吸附質(zhì)非選擇性選擇性發(fā)生條件如適當(dāng)選擇物理?xiàng)l件（溫度、壓力、濃度），任何固體、流體之間都可發(fā)生發(fā)生在有化學(xué)親和力的固體、 液體之間作用范圍與表面覆蓋程度無(wú)關(guān)，可多層吸附隨覆蓋程度的增加而減弱，只能單層吸附等溫線特點(diǎn)吸附量隨平衡壓力（濃度）正比上升關(guān)系較復(fù)雜

等壓線特點(diǎn)吸附量隨溫度升高而下降（低溫吸附、高溫脫附）在一定溫度下才能吸附（低溫不吸附，咼溫下有一個(gè)吸附極大點(diǎn)）好的吸附劑都為多孔介質(zhì)，多孔介質(zhì)吸附劑孔按孔隙大小分為三類： 微孔、過(guò)渡孔和大孔。同較大孔隙的吸附相比，微孔吸附的特點(diǎn)是吸附能力強(qiáng)。微孔中整個(gè)空間存在著吸附力場(chǎng)，這是微孔吸附于較大孔隙吸附的根本不同點(diǎn)。吸附密度：表征多孔性物質(zhì)的密度，采用真密度、表觀密度和堆積密度三種密度表示。常用吸附劑的類型和性能： 常用的固體吸附劑可分為“極性吸附劑”和“非極性吸附劑” ，極性吸附劑具有親水性，屬于極性吸附劑的有硅膠、多孔活性鋁、沸石等鋁硅酸鹽類吸附劑。硅膠：親水性，易吸附水分，而難于吸附非極性物質(zhì)。多孔活性氧化鋁：用于氣體干燥，石油氣脫硫，含氟廢氣凈化。沸石：通常為人工合成沸石分子篩，為微孔型、具有立方晶體的硅酸鹽。對(duì)極性分子，不飽和有機(jī)物具有獨(dú)特的吸附特性，選擇吸附能力。而非極性吸附劑則具有憎水性，屬于非極性吸附劑的有活性炭等，這些吸附劑對(duì)油的親和性比水強(qiáng)。 、活性炭：疏水性，常用于空氣中有機(jī)溶劑，催化脫除尾氣中 S02、NOX等惡臭物質(zhì)的凈化； 優(yōu)點(diǎn)：性能穩(wěn)定、抗腐蝕。硅膠是傳統(tǒng)的吸附除濕劑，因?yàn)楸缺砻娣e大、表面性質(zhì)優(yōu)異，在較寬的相對(duì)濕度范圍內(nèi)對(duì)水蒸氣有較好的吸附特性。缺點(diǎn)是如果暴露在水滴中很快裂解成粉末，失去除濕性能。吸附空氣中水蒸氣的吸附劑被稱為干燥劑。干燥劑吸濕和放濕是由于干燥劑表面的蒸汽壓與環(huán)境空氣的蒸汽壓差造成的：當(dāng)前者較低時(shí)，干燥劑吸濕，反之放濕，兩者相等時(shí)，達(dá)到平衡，即既不吸濕，也不放濕。（用于大設(shè)備）靜態(tài)吸附除濕是指吸附劑和密閉空間內(nèi)的靜止空氣接觸時(shí)，吸附空氣中水蒸氣的方法，也可以說(shuō)是間歇操作方法。 設(shè)計(jì)任務(wù)：計(jì)算吸附劑量、或計(jì)算達(dá)到平衡的時(shí)間動(dòng)態(tài)吸附除濕法是讓濕空氣流經(jīng)吸附劑的除濕方法。與靜態(tài)吸附除濕法相比， 動(dòng)態(tài)吸附除濕所需要吸附劑量少、設(shè)備體積小，花費(fèi)較少的運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)就能進(jìn)行打空氣流量的除濕。按照除濕的方式可分為冷卻除濕和絕熱除濕，冷卻除濕是在除濕的同時(shí)通過(guò)冷卻水或空氣將吸附熱帶走，保持近似等溫除濕，而絕熱除濕則近似等焓過(guò)程，即被除濕的處理氣流含濕量降低的同時(shí)，溫度會(huì)升高，氣流的焓值基本不變。利用吸附材料降低空氣中的含濕量，優(yōu)點(diǎn)： 吸附除濕既不需要對(duì)空氣進(jìn)行冷卻也不需要對(duì)空氣進(jìn)行壓縮。另外吸附除濕噪聲低且可以得到很低的露點(diǎn)溫度?？照{(diào)領(lǐng)域大量采用表冷器除濕，這種方法也有缺點(diǎn)， 僅為降低空氣溫度，冷媒溫度無(wú)需很低，但為了除濕，冷媒溫度必須低，一般為 7-12C，從而降低了制冷機(jī)得COP,而且由于除濕后的空氣溫度過(guò)低，往往還需將空氣加熱到適宜的送風(fēng)狀態(tài)。不僅浪費(fèi)了能源，還增加了對(duì)環(huán)境的污染。傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)中表冷器產(chǎn)生的冷凝水易產(chǎn)生霉菌，影響室內(nèi)空氣質(zhì)量。獨(dú)立除濕是對(duì)空氣的降溫與除濕分開獨(dú)立處理，除濕不依賴于降溫方式實(shí)現(xiàn)。典型的獨(dú)立除濕方式主要采用吸收或吸附方式，這樣所要求的冷源只需將空氣溫度即可，可以克服傳統(tǒng)空調(diào)方式的缺點(diǎn)。吸收劑處理空氣的原理和方法 【機(jī)理】：吸收能力與氣體分壓（壓差）、溫度、吸收液濃度等有關(guān)。吸附平衡、等溫吸附線和等壓吸附線q為： q=f(p,T)吸附等壓線： qrf'T）,吸附等溫線： q為： q=f(p,T)吸附等壓線： qrf'T）,吸附等溫線： q=f2（p）,典型等溫吸附線p=常數(shù)T二常數(shù)I-合成沸石等吸附系的；ll-Lamgmuri型；III-活性鋁等吸附系的；IV-活性炭吸附水蒸氣；V-BET型;VI-線性吸附（4） 吸附劑結(jié)構(gòu)，多孔介質(zhì)，比表面積比表面積：?jiǎn)挝毁|(zhì)量吸附劑具有的表面積比表面積越大，吸附能力越強(qiáng)。多孔介質(zhì)比表面積大，所以吸附劑多為多孔介質(zhì)。多孔介質(zhì)孔隙越小，比表面積越大，孔隙內(nèi)吸附能力越強(qiáng)（5） 吸附劑的特性參數(shù)1）多孔吸附劑的外觀體積V堆=VBV孔?V真V隙—顆粒間隙體積V孔-顆粒內(nèi)細(xì)孔體積V真—骨架體積2）吸附劑密度堆積密度:真密度:顆粒密度:2）吸附劑密度堆積密度:真密度:顆粒密度:M MV孔■V真 V堆—V隙3） 孔徑分布（測(cè)定-吸附等溫線、壓汞儀等）4） 顆粒當(dāng)量直徑、單位體積表面積ds^cSp（顆粒表面積）SV一Vp（顆粒體積）第六章間壁式熱質(zhì)交換設(shè)備的熱工計(jì)算間壁式換熱器種類很多，從構(gòu)造上主要可分為： 管殼式、肋片管式、板式、板翹式、螺旋板式等，其中前三種用的最為廣泛。換熱器熱工計(jì)算常用計(jì)算方法：對(duì)數(shù)平均溫差法，效能一傳熱單元數(shù)法表面式冷卻器的熱工計(jì)算：換熱擴(kuò)大系數(shù) =dQ^=—。其值的大小直接反映了表冷器上凝結(jié)水dQCp（t-析出的多少，因此，?又稱為析濕系數(shù)。表冷器的熱工計(jì)算：設(shè)計(jì)步驟：1）計(jì)算需要的接觸系數(shù)；2，確定冷卻器的排數(shù)。2）確定表面冷卻器的型號(hào)。先假定一個(gè)Vy，算出所需冷卻器的迎風(fēng)面積 Ay，再根據(jù)Ay選擇合適的冷卻器型號(hào)及并聯(lián)臺(tái)數(shù)，并算出實(shí)際的Vy值。3）求析濕系數(shù)4）求傳熱系數(shù)5）求冷水量6）求表冷器能達(dá)到的；1，先求傳熱單元數(shù)及水當(dāng)量比，根據(jù)NTU和Cr值查圖可得M7）求水溫，冷水初溫，冷水終溫 8）求空氣阻力和水阻力表冷器的校核計(jì)算：1）求冷卻器迎面風(fēng)速Vy及水流速