Truyền vận phân tử - đối lưu

Kết quả thực nghiệm cho thấy lực cần thiết để duy trì chuyển động của đĩa bên dưới cho 1 đơn vị diện tích tỉ lệ thuận với gradient vận tốc F: lực kéo A: tiết diện V: vận tốc Y: phương y vuông gốc chiều chuyển động
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Truyền vận phân tử - đối lưu LOGO Truyền vận phân tử - đối lưu GVHD : TS. MAI THANH PHONG Nhóm 1: Hoàng Mạnh Hùng Võ Đức Minh Minh Bùi Thanh Hải Nội dung 1 Truyền vận phân tử 2 Đại lượng không thứ nguyên 3 Truyền vận đối lưu 4 Dòng tổng Truyền vận phân tử a) Định luật Newton về độ nhớt :  Xét 1 dòng chảy nằm giữa 1 đĩa lớn đặt song song có tiết diện A , bị phân chia bởi 1 khoảng cách rất nhỏ Y Company Logo Truyền vận phân tử  Kết quả thực nghiệm cho thấy lực cần thiết để duy trì chuyển động của đĩa bên dưới cho 1 đơn vị diện tích tỉ lệ thuận với gradient vận tốc F: lực kéo A: tiết diện V: vận tốc Y: phương y vuông gốc chiều chuyển động  Dạng vi phân của phương trình được cho bởi : µ : độ nhớt yx : ứng suất trượt yx : tốc độ biến dạng hoặc là tốc độ trượt Truyền vận phân tử b) Định luật Fourier về sự dẫn nhiệt :  Xét 1 tấm vật liệu rắn có tiết diện A nằm giữa 2 đĩa cách nhau 1 khoảng Y. Ban đầu tấm vật liệu có nhiệt độ T0 Truyền vận phân tử  Thực nghiệm tiến hành ở trạng thái ổn định cho thấy tốc độ dòng nhiệt trên 1 đơn vị diện tích tỷ lệ thuận với gradient nhiệt độ. Tức là, k : hệ số dẫn nhiệt  Dạng vi phân của phương trình trên được gọi là định luật Fourier về sự dẫn nhiệt : Truyền vận phân tử c) Định luật đầu tiên của Fick về hiện tượng khuếch tán  Xem xét hai tấm phẳng có diện tích là A. Tấm bên dưới được bao phủ bởi một vật liệu A’ có độ hòa tan rất thấp trong dòng B chảy chậm giữa không gian của hai tấm phẳng Truyền vận phân tử  Những thông số thực nghiệm chỉ ra rằng dòng chất A tỷ lệ với gradient nồng độ DAB : độ khuếch tán phân tử (A vào B) Ao : nồng độ bảo hòa của A’  Dạng vi phân :  Nếu  không đổi thì Truyền vận phân tử  Theo nồng độ mol, định luật đầu tiên của Fick về khuếch tán được viết như sau:  J*Ay và xA là dòng chảy mol phân tử của chất A’ theo phương y và phần mol của A’ Với giả định khí lý tưởng Nội dung 1 Truyền vận phân tử 2 Đại lượng không thứ nguyên 3 Truyền vận đối lưu 4 Dòng tổng Những đại lượng không thứ nguyên  Định luật Newton về độ nhớt  Định luật về độ dẫn nhiệt của Fourier  Fick về khuếch tán => có thể được tổng quát hóa theo phương trình sau: Những đại lượng không thứ nguyên  Các phương trình này có thể biểu diễn dưới dạng sau: / được gọi là độ khuếch tán động lượng hoặc độ nhớt động học k/CP được gọi là độ khuếch tán nhiệt Những đại lượng không thứ nguyên  Những đại lượng đồng dạng trong những phương trình cơ bản của truyền động lượng, truyền năng lượng và truyền khối Những đại lượng không thứ nguyên  Các chuẩn số: Vì các số hạng ,  và DAB có cùng đơn vị (m2/s) nên tỷ lệ của bất kỳ hai trong các số hạng này là những đại lượng không thứ nguyên. Nội dung 1 Truyền vận phân tử 2 Đại lượng không thứ nguyên 3 Truyền vận đối lưu 4 Dòng tổng Truyền vận đối lưu  Dòng đối lưu của 1 đại lượng truyền vận được biễu diễn  Trong hệ 1 pha được tạo thành từ n cấu tử, định nghĩa tổng quát về vận tốc đặc trưng được biểu diễn : βi là tác nhân trọng lượng vi là vận tốc của cẩu tử i trong hệ Truyền vận đối lưu  Bảng vận tốc đặc trưng thông dụng: Nội dung 1 Truyền vận phân tử 2 Đại lượng không thứ nguyên 3 Truyền vận đối lưu 4 Dòng tổng Dòng tổng  Dòng tổng của bất kỳ đại lượng truyền vận là tổng của dòng phân tử và dòng đối lưu, vì vậy: