1-2 三传的普遍表达式
一、动量通量 对于不可压缩流体，即 ρ 为常数的流体， 牛顿定律可写成：
d(u x ) d(u x ) dy dy (1 4)
τ －动量通量，其单位为：
2 kg m / s kg m / s N [] 2 2 2 m m m s
从上述各量的因次可以看出：剪应力 τ 即单
位时间通过单位面积的动量。
因此τ 可表示动量通量，它等于动量扩散系 数（运动粘度）乘以动量浓度梯度的负值。
动量通量 ＝-（动量扩散系数）×（动量浓度梯度）
二、热量通量
傅立叶定律可写成：
d(C p t ) q A dy
同样，因粘性，速度为 uo 的流体必然将其 动量的一部分传递给相邻的流体，而使后 者的速度为u，当然u < uo…一直这样传下 去，直至上层办流体速度为0。这样就在uo 和u之间建立了速度梯度分布。 实验证明，当 uo 不是很大，流体处于层流 范围内时，动量传递通量与速度梯度成正 比，即：
du x dy
小结：上述三定律都用来描述由于分子间 无规则运动所引起的三类传递现象，它们 具有类似性，即
① 各过程所传递的物理量均与其相应的强 度因素的梯度成正比，并且都沿着负梯度 的方向传递； ② 各式的系数都是物性常数，它们只是状 态的函数，与传递的物理量多少和梯度的 大小无关。
上述三定律又称为分子传递线性定律。
冷却塔：更是集热量、动量和质量传递 现象于一体 的设施。 与热力学不同，传递是一门探讨速率 过程的科学。在速率这个概念上，三种 传递过程之间存在着基本的类似性。
学习该课程的两个最基本目的：
（ 1 ）帮助了解各类传递过程的机理。 这对于涉及传递过程的设备设计、操作 和控制可以提供理论基础。
（ 2 ）为所研究的过程提供基础数学模 型，使过程开发周期大大缩短。
牛顿粘性定律，傅立叶定律和费克定律，
它们总称为现象定律。
一、牛顿粘性定律： 理想流体：无粘性，两相互接触的流体层 间不产生剪切力； 实际流体：有粘性，流体层间会产生剪切力
静止
dy
u-du u u0
u0
两块无限大的平行平板， 上块静止，下块运动， 速度 u ，中间充满流体 ， 因粘性的存在，最下层 流体必随板运动，速度 uo , 最上层流体也必随 板静止，速度0，
序言
三传的概念在1960年之前并未被人们普 遍接受，而在1960年前后才出现了“动 量、热量与质量传递”或“传递现象”这 一课程。 事实上，动量、热量与质量的传递是密不 可分的，
比如：如何有效移除反应堆中心部位 由裂变所产生的热量以防过热！！
工业废气排放：必须使其排放到高层大 气中，以便在污染物下降至地表面时， 其浓度降至允许的国家标准范围以内。 预测该浓度，需要了解质量传递和动量 传递过程。
粘度的规律：（同种物质在相同温度下μg<< μL ) 气体粘度： 液体粘度： 气体和液体： T↑ T↑ P↑ μg ↑ μL ↓ μ ↑
牛顿型流体：遵循牛顿粘性定律的流体均是，如：
所有的气体和大多数低分子量的液体。
非牛顿型流体：不遵循牛顿粘性定律的流体，如：
泥浆、污水、高分子溶液和油漆等等。
属流变学范畴
第一章 动量、热量与质量传递导论
平衡态：物系的强度性质；如温度、浓度 等物理量不存在梯度 热平衡：指物系内各个点的温度均匀一致 不平衡态：物系内具有强度性质的物理量 不均匀时，物系就会发生变化， 它要朝着平衡态方向转变。
传递过程：处于不平衡态的物系内，物理
量向平衡方向转移的过程。
一般为质量、能量、动量和电量等。
二、傅立叶定律（fourie’s law)
对于导热现象，可用傅立叶定律描述之： q dt k (1 2) A dy
q /A 为热通量, k 为导热系数
“-”表示热通量与温度梯度的方向相反，即热量 是由高温向低温方向传递. 导热系数k 是物质的物理性质，是温度的函数。 固体和液体：k与压力关系不大 气体： k与压力有关
(1 1)
动量通量又称剪应力，单位面积上的剪应力。 τ — 剪应力，N /m2 μ — 粘度（动力粘度），N· S /m2 “-”表示动量通量的方向与速度梯度的方向 相反。 剪应力是作用在垂直于y方向单位面积上的 力，或x-动量在y方向上的通量。
粘度：流体的一种物理性质，仅与流体状态 有关，即只与流体的压力、温度、组成有关， 而与速度梯度和剪应力无关。
质量传递：高浓度区→→ 低浓度区 能量传递：高温区→→ 低温区 动量传递：垂直于流动方向上， 由高速区→→低速区 理由： 存在梯度之故
第一节 动量、热量与质量
传递的类似
现象定律：三传既可由分子的微观运动
引起，↗分子传递
也可由漩涡混合造成流体微团的宏观运
动引起，↗涡流传递
描述分子传递的三传定律分别是：
三、费克定律（Fick’s law)
基于两组分系统，组分 A 在组分 B 中由于分 子扩散所产生的质量通量，可由下式描述：
dPA jA D AB dy
jA— 组分A的质量通量 DAB— 组分A在B中的扩散系数
(1 3)
“ -” 表示质量通量的方向与浓度梯度的方 向 相反 DAB —与组分的种类、压力、温度、组成等 因素有关。
υ
Hale Waihona Puke [] m 2 －运动粘度，其单位为： [] [] s
ρ u x－动量浓度，其单位为：
kg m / s [u x ] 3 m
d (u x ) －动量浓度梯度，其单位为： dy
[u x ] kg m / s 3 [ y] m m
传递过程原理
序 言 一、 动量、热量与质量传递导论 二、 总质量、总能量和总动量衡算 三~ 六、动量传递（粘性流体流动的微分方程、 运动方程的应用、边界层理论基础、湍流） 七~九、热量传递（热量传递概论与能量方程、 热传导、对流传热） 十~十二、 质量传递（质量传递概论与传质微分
方程、分子扩散、对流传质、相间传质）