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设速度场内给定区域V,其表面S分片光滑如图1.5所示,参照1.3.2节及式(1.16),记dS的单位法向量为n,则边界上的法向速度vn=v·n.定义单位时间内流过表面S的体积量为速度场通量Q,有 如果介质不可压缩,则区域内每点速度场必满足 对材料成形,这是经常用到的体积不变条件或不可压缩条件.满足式(1.50)的速度场称为管形场(无散),如此速度场又是有势场(无旋),则可将1代入上式得 div gradφ=▽▽φ=0 或 此时φ是满足拉普拉斯方程的调和函数,而由其确定的速度场式1称调和速度场.......
(1)短路口作业完毕, 安全检查确认无误, 立即与供电车间联系通电. (2)同时计算机站要做好主机和现场实时监控. (3)通电以80kA, 120kA, 160kA, 200kA为基准, 每送完一个级别电流, 且电解槽无异常后, 再送下一个级别电流. (4)做好通电记录, 记录通电瞬间最高电压.......
图3-1-1 传质通量 菲克定律形式上与动量传递中的牛顿黏性定律和热量传递中的傅立叶导热定律类似, 在气体中三者的传递机理也很类似.与动量传递和热量传递类似, 菲克定律表述的扩散通量也是以流体中某截面为基准的分子扩散通量.实际上讨论相间传质过程时, 常常以设备中某个截面为基准(即以空间中的某个截面为基准)来分析通过此截面的传质通量, 这里除了按菲克定律计算的分子扩散通量外, 还包括流体整体流动提供的通量. 如图3-1-1所示, 取设备中的截面Ⅰ-Ⅰ讨论.此截面上组分A与B的浓度与浓度梯度分别为cA和cB, dcA/dz和dcB/dz, 则通过截面Ⅰ-Ⅰ组分A的传质通量NA为组分A的分子扩散通量与流体整体流动引起的组分A的通量之和, 即 式中: NA为组分A的传质通量, kmol·m-2·s-1; NM为流体整体流动经过截面Ⅰ-Ⅰ的通量, kmol·m-2·s-1......
假设所研究的流体为不可压缩流体, 即密度ρ为常数, 则牛顿黏性定律式(3-6-1)便可写成如下形式: 及 式中: τ为切应力或动量通量, 其单位为: ν为运动黏度或称动量扩散系数, 其单位为: ρux为动量浓度, 其单位为: d(ρux)/dy为动量浓度梯度, 其单位为: 由式(3-6-4)及各量的单位可以看出, 切应力τ为单位时间(s)通过单位面积(m2)的动量(kg·m·s-1), 故切应力可表示动量通量, 它等于运动黏度(动量扩散系数)(m2·s-1)乘以动量浓度梯度(kg·m-3·s-1)的负值, 写成文字方程为: (动量通量)= -(动量扩散系数)×(动量浓度梯度)......
对于物理性质常数λ, cp和ρ均为恒值的导热问题, 傅立叶定律式(3-6-2)可改写成下式: 及 式中: q为热量通量, 其单位为:[q]=[J·m-2·s-1]; a为导温系数或称热量扩散系数, 其单位为: ρcpt为热量浓度, 其单位为: d(ρcpt)/dy为热量浓度梯度, 其单位为: 由式(3-6-6)以及各量的单位可以看出, 傅立叶定律亦可理解为热量通量(J·m-2·s-1)等于热量扩散系数(m2·s-1)与热量浓度梯度(J·m-4)乘积的负值, 用文字方程表示为: (热量通量)= -(热量扩散系数)×(热量浓度梯度)......
对于菲克定律式(3-6-3)中各量的物理意义和单位可直接进行分析: 式中: jA为组分A的质量通量, 其单位为: [jA]=[kg·m-2·s-1]; DAB为组分A的质量扩散系数, 其单位为: [DAB]=[m2·s-1]; ρA为组分A的密度或质量浓度, 其单位为: [ρA]=[kg·m-3]; d(ρA)/dy为质量浓度梯度, 其单位为: [ρA/y]=[kg·m-4]. 因此, 菲克定律式(3-6-3)亦可理解为组分A的质量通量(kg·m-2·s-1)等于质量扩散系数(m2·s-1)与质量浓度梯度(kg·m-4)乘积的负值, 用文字方程表示为: (质量通量)= -(质量扩散系数)×(质量浓度梯度) 通过以上对于动量通量, 热量通量和质量通量的分析, 可得到如下几点结论: (1)动量, 热量和质量传递通量, 均等于各自量的扩散系数与各自量浓度梯度乘积的负......
图5-6-6 ON-OFF直流脉冲通电效应 图5-6-6表示ON-OFF直流脉冲通电效应.在脉冲通电中,能够在观察烧结状况的同时,对导入的能量进行精确的数码控制.伴随着脉冲通电/放电而发生的放电等离子体与放电冲击压力共同作用,能够起到使粉末颗粒表面吸附的气体脱附的表面净化作用以及对氧化膜的破坏作用.由于粉末颗粒的接触部分流过大的脉冲电流,伴随放电的情况,急剧的焦耳热引起溶解与高温扩散.在电场的作用下,离子的高速移动也会产生高速扩散的效果.通过重复施加ON-OFF的脉冲电压,电流,粉末体内的放电点与发热点(局部产生高温的场所)会移动,向试样全体分散,ON状态下的现象与效率在试样内均匀重复的结果,能够以少的电力消费而实现高效率的烧结.在形成颗粒间结合的部分集中高能量的脉冲设计是SPS的特征之一,也是与热压,电阻烧结等普通烧结最大的不同点. 在SPS中,与历来的通电烧结相比......
1.3.2.1 通量 图1.5 矢量场的通量 分片光滑的变形区域如图1.5所示,在侧表面S上的M点作一微分面dS,以n表示M点单位外法线矢量,假定区域是速度矢量函数a的场,a在边界上一点的法矢量是 an=an=a1n1+a2n2+a3n3 式中,(a1,a2,a3)为矢量场a的边值,是坐标的函数;而(n1,n2,n3)则是单位外法线的方向余弦,是单位法矢量n沿坐标的投影;an表示二者的点积(标积)a·n.定义 dQ=andS=andS=adS 为微分面dS上矢量场a的通量.最后写法中dS本身也被看成矢量,其模是dS方向为n整个曲面S的通量为 若S分片光滑,则积分要对S1,S2,…分片进行.式1最后一项展开为: a=a1(x1,x2,x3)e1+a2(x1,x2,x3)e2+a3(x1,x2,x3)e32 dS=dSn1e1+dSn2e2......
流体具有一定的质量, 流动时具有一定的速度, 因而具有一定的动量.流体在流动过程中会发生动量的传递, 单位时间内传递的动量称为动量率, 单位时间内通过单位面积传递的动量称为动量通量.流体的动量通量分为两种, 即对流动量通量和黏性动量通量. 3.1.5.1 对流动量通量 对流动量通量是由流体的宏观运动引起的.当流体以一定速度从一处运动到另一处时, 就将动量从一处传递到另一处, 形成了对流动量的传递过程.对流动量的传递方向与流体的运动方向一致. 若流体沿x轴方向流动, 速度为ux, 则单位时间通过单位面积的流体质量为ρux, 流体沿x轴方向的对流动量通量即为ρuxux.如果流体沿x轴方向运动的同时, 在y轴和z轴方向产生了脉动, 则流体除了以速度ux运动产生x轴方向的动量传递外, 还分别以速度uy和uz沿y轴和z轴方向运动, 所产生的沿y轴和z轴方向的对流动量通量则分别为......
费克定律形式上与动量传递中的牛顿粘性定律和热量传递中的傅立叶导热定律类似,在气体中三者的传递机理也很类似. 与动量传递和热量传递类似,费克定律表述的扩散通量也是以流体中某截面为基准的分子扩散通量.实际上讨论相间传质过程时,常常以设备中某个截面为基准(即以空间中的某个截面为基准)来分析通过此截面的传质通量,这里除了按费克定律计算的分子扩散通量外,还包括流体整体流动提供的通量. 如图3-1-1所示,取设备中的截面Ⅰ-Ⅰ讨论.此截面上组分A与B的浓度与浓度梯度分别为cA和cB,dcA/dz和dcB/dz,则通过截面Ⅰ-Ⅰ组分A的传质通量NA为组分A的分子扩散通量与流体整体流动引起的组分A的通量之和,即 图3-1-1 传质通量 同理,组分B通过截面Ⅰ-Ⅰ的传质通量为: 显然,通过截面Ⅰ-Ⅰ的组分A和B的总传质通量N为: ......
