動量、熱量和質量傳遞類比 本節給出三種傳遞過程的典型微分方程式，將傳熱學中動量傳遞和熱量傳遞類比的方法應用於傳質過程中。 邊界條件 三個性質類似的物性係數中，任意兩個係數的比值均為無量綱量。 普朗特准則Pr=ν/α表示速度分佈和溫度分佈的相互關係，體現流動和傳熱之間的相互聯絡； 施密特准則Sc=ν/D表示速度分佈和濃度分佈的相互關係，體現流體的傳質特性； 劉易斯準則Le=α/D=Sc/Pr表示溫度分佈和濃度分佈的相互關係，體現傳熱與傳質之間的聯絡。 在給定的Re準則條件下，當流體的α=D即流體的Pr=Sc或Le=1時（空氣中的熱溼交換），基於熱交換和質交換過程對應的定型準則數值相等，因此 這個關係稱為劉易斯關係式，即熱質交換類比律。 2.4.2 動量交換與熱量交換的類比在質交換中的應用 2.4.2.1雷諾類似律 當Pr數等於1時，在動量傳遞和熱量傳遞之間就存在類似。 根據動量傳輸與熱量傳輸的類似性，雷諾透過理論分析建立 對流傳熱和摩擦阻力之間的聯絡，稱雷諾類似律。 動量傳輸與質量傳輸之間的雷諾類似律 2.4.2.2柯爾本類似律 雷諾類似律或忽略了層流底層的存在，普朗特正對此進行改進，推匯出普朗特類似律： 馮卡門認為紊流核心與層流底層之間還存在一個過渡層，於是又推匯出了卡門類似律： 工程中為便於直接算出換熱係數和傳質係數，往往把幾個相關的特徵數集和在一起，用一個負號表示，稱為計算因子。傳熱因子JH，傳質因子JD。 實驗證明，JH、JD和摩阻係數Cf之間有下列關係： 2.4.2.3熱質傳輸同時存在的類比關係 當流體流過一物體表面，並與表面之間既有質量交換 又有熱量交換時。同時可用類比關係由傳熱係數h計 算傳質係數hm。 Pr準則數的大小表示動量邊界層和熱邊界層厚度的相 對關係； Sc準則數的大小表示動量邊界層和濃度邊界層厚度的 相對關係。 Le準則數的大小表示熱邊界層
動量、熱量和質量傳遞類比 本節給出三種傳遞過程的典型微分方程式，將傳熱學中動量傳遞和熱量傳遞類比的方法應用於傳質過程中。 邊界條件 三個性質類似的物性係數中，任意兩個係數的比值均為無量綱量。 普朗特准則Pr=ν/α表示速度分佈和溫度分佈的相互關係，體現流動和傳熱之間的相互聯絡； 施密特准則Sc=ν/D表示速度分佈和濃度分佈的相互關係，體現流體的傳質特性； 劉易斯準則Le=α/D=Sc/Pr表示溫度分佈和濃度分佈的相互關係，體現傳熱與傳質之間的聯絡。 在給定的Re準則條件下，當流體的α=D即流體的Pr=Sc或Le=1時（空氣中的熱溼交換），基於熱交換和質交換過程對應的定型準則數值相等，因此 這個關係稱為劉易斯關係式，即熱質交換類比律。 2.4.2 動量交換與熱量交換的類比在質交換中的應用 2.4.2.1雷諾類似律 當Pr數等於1時，在動量傳遞和熱量傳遞之間就存在類似。 根據動量傳輸與熱量傳輸的類似性，雷諾透過理論分析建立 對流傳熱和摩擦阻力之間的聯絡，稱雷諾類似律。 動量傳輸與質量傳輸之間的雷諾類似律 2.4.2.2柯爾本類似律 雷諾類似律或忽略了層流底層的存在，普朗特正對此進行改進，推匯出普朗特類似律： 馮卡門認為紊流核心與層流底層之間還存在一個過渡層，於是又推匯出了卡門類似律： 工程中為便於直接算出換熱係數和傳質係數，往往把幾個相關的特徵數集和在一起，用一個負號表示，稱為計算因子。傳熱因子JH，傳質因子JD。 實驗證明，JH、JD和摩阻係數Cf之間有下列關係： 2.4.2.3熱質傳輸同時存在的類比關係 當流體流過一物體表面，並與表面之間既有質量交換 又有熱量交換時。同時可用類比關係由傳熱係數h計 算傳質係數hm。 Pr準則數的大小表示動量邊界層和熱邊界層厚度的相 對關係； Sc準則數的大小表示動量邊界層和濃度邊界層厚度的 相對關係。 Le準則數的大小表示熱邊界層