第二章 扩散传质

的某物质的量, 称为该物质的物质流密度,又称为物质的通量。若组元 A的传质是以扩散方式进行时,则该物质的物质流密度又称为摩尔扩散流密度,简称扩散流密度,或摩尔扩散通量, 通常以符号 J A,x表示。其中 A为组元名称, x 为扩散方向。在稳态扩散条件下,扩散流密度与扩散组元浓度梯度间存在如下关系: dx dc Dj AA xA??, 材料成型传输原理--质量传输材料成型传输原理--质量传输菲克第一定律是一个普遍的表象经验定律, 它可应用于稳态扩散情况,即: 0 dc dt ?菲克第一定律表示对于二元系中的一维扩散, 扩散流密度与在扩散介质中的浓度梯度成正比, 比例常数称为扩散系数。扩散系数的物理意义是在恒定的外界条件(如恒温及恒压)下某一扩散组元在扩散介质中的浓度梯度等于 1时的扩散流密度。材料成型传输原理--质量传输材料成型传输原理--质量传输 1. 1.单组分系统单组分系统 dy dc Dj???? sm Kmol ? 2 式中: 式中: j 为该组分的扩散传质通量; c为该组分的摩尔浓度(kmol/m 3); dc/ dy为该组分的浓度梯度(kmol/m 3·m);D为比例系数,称为该组分的自扩散系数(m 2/s) 。若用质量浓度ρ取代式中的摩尔浓度 C,则有: dy dDj ???sm Kg? 2/ 材料成型传输原理--质量传输材料成型传输原理--质量传输 2. 2.双组分系统双组分系统??????????????? dy dxCD dy dC Dj dy dxCD dy dC Dj B BA B BA B A AB A AB A式中: 式中: D D AB AB为组分 A在组分 B中的扩散系数; D BA为组分 B在组分 A中的扩散系数; C、C A、C B分别为系统的总摩尔浓度,及组分 A和组分 B的摩尔浓度; x A、x B分别为组分 A和组分 B的摩尔分数。