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制冷原理中質交換的基本概念

   2021-01-03 和平1876
核心提示:在分析流體和壁面的對流換熱過程中,當流體是二元體系(或稱二元混合物),并且各組分的含量不均勻時,就會有傳質(或稱質交換)發生。

在分析流體和壁面的對流換熱過程中,當流體是二元體系(或稱二元混合物),并且各組分的含量不均勻時,就會有傳質(或稱質交換)發生。例如:空氣處理過程中表面冷卻器在去濕冷卻工況下,除具有熱交換外,還有水分在冷表面凝結析出;在吸收式制冷裝置的吸收器中,發生的吸收過程等均是既有熱交換又有質交換的現象;在測量濕空氣參數時所用的濕球溫度計,其濕球溫度的建立,也是由濕球紗布與周圍空氣的熱、質交換條件所決定的。

產生質交換的原因很多,如由于存在質量濃度差而引起的質量濃度擴散;由溫度差引起的熱擴散,及由總壓力差引起的壓力擴散等。為簡化起見,在工程中當溫差或總壓差不大的條件下,可不計熱擴散和壓力擴散,只考慮均溫、均壓下的質量濃度擴散。    

質交換有兩種基本方式:分子擴散和對流擴散。在靜止的流體或垂直于質量濃度梯度方向作層流運動的流體,以及固體中的擴散,是由微觀分子運動所引起,稱為分子擴散,它的機理類似于導熱;在流體中由于對流運動引起的物質傳遞,稱為對流擴散;當流體既作對流運動又存在質量分數差時,則對流擴散和分子擴散同時存在,稱為對流質交換,這一機理與對流換熱相類似。

熱交換、質交換及動量交換在機理上是類似的,所以在分析質交換的方法上,也和熱交換及動量交換一樣具有相同之處。

 
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