什么是对流扩散方程?

什么是对流扩散方程?,第1张

什么是对流扩散方程?

[拼音]:duiliu kuosan fangcheng

[外文]:equation of convective diffusion

表征流动系统质量传递规律的基本方程,求解此方程可得出浓度分布。此方程系通过对系统中某空间微元体进行物料衡算而得。对于双组分系统,A组分流入某微元体的量,加上在此微元体内因化学反应生成的量,减去其流出量,即为此微元体中组分A的积累量。考虑到组分A进入和离开微元体均由扩散和对流两种作用造成,而扩散通量是用斐克定律(见分子扩散)表述的,于是可得如下的对流扩散方程:




式中DAB为组分A在组分B中的分子扩散系数;rA为单位时间单位体积空间内因化学反应生成组分A的量;CA为组分A的质量浓度;τ为时间;uxuyuz分别为流速u的三个分量。对于仅有x方向的定态流动,且无化学反应生成组分A时,则对流扩散方程可简化成为:




将浓度边界层概念运用于传质过程,可将二维对流扩散方程简化,得到传质边界层方程:




上述方程表明,传质与流动密切相关;只有解得速度分布之后,才能从对流扩散方程解得浓度分布,进而求得传质通量。

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