冶金传输原理 课件.ppt

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1、教材及参考书目：1、冶金传输原理，张先棹主编冶金工业出版社19952、冶金传输原理基础，沈颐身李保卫·吴懋林著冶金工业出版社20003、传递现象，R.B.博德等著，戴干策等译化学工业出版社20044、（工程）流体力学，多种版本5、传热学，周筠清编，冶金工业出版社6、传热学，杨世铭（及其他多种版本）等。9/29/20211冶金传输原理导论（所有老师用统一课件PPT)1、什么是传输现象？（横向学科及其作用）本课程的历史与地位：基础课、专业基础课（主干课）、专业课2、为什么研究传输现象？提高化学反应速度和过程效率。科学研究不断深入的需要。问题：*如何搅拌高温钢水？（加料均匀分布和温度均匀）*

2、转炉内钢水如何流动？动力何来？*两船高速并行与两纸片间吹气的后果？*等温室内条件下，为何冬天和夏天人的感觉不一？三传：传热传质传动量----物理过程传热学传质学流体力学（无静力学）温度场浓度场速度场（设计，创新，改造，诊断等）现象=三传一反（物理+化学过程）为化学反应输送所需。还有没解决的问题：紊流，多相流等。3、冶金工业和生活中哪些是传输现象吗？9/29/20212冶金传输原理主要是研究和分析冶金过程传输规律、机理和研究方法。主要内容包括冶金过程动量的传递（流体流动行为）、热量传递和质量传递三大部分。怎么学习“传输原理”？学什么？方法等。多看，多练，多想，多交流。冶金传输原理课程的内

3、容9/29/20213钢铁冶金生产流程B.F.gasConvertergasCokeovengasIronoreLimestoneCoalHotblastOxygenBottomgasVacuumSlabProduct(Hotcoil)WatercoolingTorpedocarSinteringCokeovenBlastfurnaceConverterDegassererTundishC.C.machineHotstripmillCoppermouldWatercoolingWatercooling9/29/202149/29/20215高炉生产设备9/29/20216转炉炉口装料转

4、炉车间9/29/20217钢铁工业是一个涉及物理化学过程的复杂流程（高温化学工业）。特点：高温传热过程、多相反应、流体流动、物质扩散冶金过程必然会涉及到以下现象：物料的加热过程，物料的冷却过程流体的流动状态、速度和流动动力物料扩散、搅拌及其均匀性动量传输、热量传输、质量传输（流体力学）（传热）（传质）9/29/20218为什么把“三传”放在一起讲①“三传”具有共同的物理本质——都是物理过程。②“三传”具有类似的表述方程和定律。③在实际冶金过程中往往包括有两种或两种以上传输现象，它们同时存在，又相互影响。9/29/20219学习冶金传输原理的基本目的：第一，深入理解各种传输现象的机理，为

5、理解冶金工艺过程奠定理论基础，对改进和优化各种冶金过程和设备的设计、操作及控制提供理论依据；第二，为将来所要研究和开发的冶金过程提供基础数学模型，以此为基础，可以对冶金过程进行模拟研究和控制，加速研发过程，降低研发成本。第三，学习研究复杂过程和理论的方法。9/29/202110冶金传输原理－动量传输部分动量传输的研究对象是什么？流体流动的何为“动量”？其与“动能”有何区别？9/29/2021119/29/202112第一章绪论§1.1流体的定义和特征§1.2流体作为连续介质的假设§1.3作用在流体上的力表面力质量力§1.4流体的密度§1.5流体的压缩性和膨胀性§1.6流体的粘性§1.7

6、粘性动量通量9/29/202113§1.1流体的定义和特征自然界物质存在的主要形态：固态、液态和气态一、流体的定义具有流动性的物体（即能够流动的物体）。流动性：在微小剪切力作用下会发生连续变形的特性。流体包括液体和气体u=VMovingplateFixedplateyxu=0Fluidt0t1t29/29/202114§1.1流体的定义和特征一、流体的定义：液体与气体的区别液体的流动性小于气体；液体具有一定的体积，并取容器的形状；气体充满任何容器，而无一定体积。二、流体的特征流动性9/29/202115§1.2流体连续介质的假设微观：流体是由大量做无规则热运动的分子所组成，分子间存有空

7、隙，在空间是不连续的。宏观：一般工程中，所研究流体的空间尺度要比分子距离大得多。问题的引出：9/29/202116Afluidcanbemodeledinoneoftwoways:asacollectionofindividual,interactingmolecules(MolecularModel)orasacontinuuminwhichpropertiesaredefinedtobecontinuousthroughoutspace(C