繁体运动,传热和传质

繁体运动,传热和传质

繁体运动,传热和传质简

传递现象是一个门以数学相关的形式描述动词,能[1]。这些描述建立在等动词,体重和批量的守恒基于,并综合了描述送量通量的本文关键词[2]。在连续介质力学中,表示这些守恒定律和本发明的最精密的方法是使用分支方法[3.]

通讯对描述传递现象的方向行程求解,并对计算结果进行解释,可以帮助我们有象理性所研系统。所谓的。在多法在多多次成成都地上用途于研流和化学物质传递,包括:

  • 工程学学业
  • 生物学
  • 化学
  • 环境科学
  • 地板学
  • 材料科学
  • 医学
  • 气象学
  • 物理学

动词,体重和销量传递类

不合格量(动词量和销量)的守恒定律可从一般简单的监督送先来。j=(jX,J.y,J.Z.)给给。通讯尺寸为δX,δy和δZ.的毛小体重,可以是得到φ的平坦,其中的通量j英寸,单位,单位时间的量。产后或消耗项R.S.英寸单位体育,单位时间的量。

用来分类不锈钢量的几何示例。

根据上图,可以得到以下平等程程:

其中,jX,X.表示X位置X方向上的通量,jx,x +Δxx +Δx位置X方向上的通量仪表下载T.T +ΔT.表示相应时间的状态。该方程监明,如果没有产量或(R.S.= 0),则流入或流出体重单位的总体通量必须通过物种在一起时空内或或进进进进进进进进进人数必须。户外,如果在一起时空内没积累消耗,那么进入体积单位的通量必须完全平衡流出体体积单位的通量,使使该体积单位。

将将上方程除以体系δXδ.yδ.Z.,并使δX,δy和δZ.都接近零,可以得到φ的以次程序:

使ΔT接近0,可得:

为遵循守恒定律,所所研中的连续介质(如流体或固体)中的每一小或体单程都必须这一平等程度。在传递现象的建模与仿真中,这个偏微分法 - “偏“是因为它表示为之次相对于一个自掺量(x,y,zT.为自体重) - 能够描述动词,能载荷和批量的守恒守恒。

在动态守恒中,守恒载都是以张表示,其中包含包含张量,其中包含力张量。可以得到纳维 - 斯塔克斯方程程。这些方程是血型血迹,它们的解描述了流。


最后,我们来批量传递。我们要研研同时分现正常。为之,我们可以定义和解解流种物质的繁体中程。一世的浓度C一世均均保持,其通量表示别为N.一世。。练用上面的守恒方工程可以得到下击中每物质的方式:

如果我们进一步假设通量由扩散给出,并且并且克定律可定义该通量(例如溶剂中的溶质通量)的本构关键词,则可以得到扩散 - 反应方程,常用于可忽略流忽略忽略流反应:

在这一方文中,D.一世表示溶液中物品一世的扩散扩散。

4])。请注意,卵黄中的氧气浓度较高,这里几乎不发生任何代谢作用,仅用于储存能量。不仅如此,昆虫也通过扩散进行“呼吸”。扩散-反应过程被广泛用于描述生物系统。

">扩散 - 反应程程模型。

斑马鱼胚胎周围水中中的扩散,以及鱼胚体内的扩散和反应(自行[4.])。请注意,卵黄中的氧气浓度较高,这里几乎不发生任何代谢作用,仅用于料。不锈钢,昆虫也通讯扩散行行为“呼吸”。扩散 - 反应程程被广泛用物于生物系统。

斑马鱼胚胎周围水中中的扩散,以及鱼胚体内的扩散和反应(自行[4.])。请注意,卵黄中的氧气浓度较高,这里几乎不发生任何代谢作用,仅用于料。不锈钢,昆虫也通讯扩散行行为“呼吸”。扩散 - 反应程程被广泛用物于生物系统。

如果进生对流,也就是整个溶液的净,则可得到输运方程,常用于在繁体运动的反应系统:

在这这方程中,表示速度销量。如果如果户外加电阻E.作用,并且现出处置,则可以得到nernster-planck方程,可用电气化学系统:

在这这方程中,Z.一世表示物质一世的化合物,一世表示物质一世的迁移率,通讯nernster-einstein关键词关联传递相关。通量矢载中的第三次为迁移项

例如,从分子性质导的输运性质性质得到出性质性质性质得到项:动词中的的传导项(由由里叶传热定律给出出);以及传质中的扩散项(由菲克扩散定律

在繁体中,黏度,导热偏数和何种数分的传递性质,布置偏移和分子。在繁体中,该该朗的适适相对较,但仍与给定体的分子动词,但仍与给定体的分子动量,能料和传质特点有关。

综上所述,定义模型方程所依据的原原简单,问题的关键词是定义守恒定律以及用给药权。为之,我们需要在不知的条件下反复系统的方程,然后研计算,从而了解系统中的传递现象。

发布日期:2015年1月14日
上行日期:2018年3月22日

参考资料

  • R.B.鸟,W.E.斯图尔特和e.n.Lightfoot,运输现象,第2版,约翰瓦利&Sons,Inc。,2007年。
  • “运输现象”,维基百科。
  • R.P.Fyynman,R.B. Leighton和M. Sands,Feynman关于物理学的讲座,第II卷,p。1989年加州理工大学2-1。
  • S. Kranenbarg,鱼胚胎中的氧气扩散,博士学论文,实验性动物学,威布宁大学,荷兰,2002年。