對流傳質英文解釋翻譯、對流傳質的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 mass transfer by convection

分詞翻譯：

對流的英語翻譯：

convection
【化】 convection
【醫】 convection; convection current

傳質的英語翻譯：

【化】 mass transfer

專業解析

對流傳質（Convective Mass Transfer）是指流體因宏觀運動導緻物質從一處向另一處遷移的過程。其核心在于流體的流動（對流）驅動了質量傳遞，區别于僅由濃度梯度引起的分子擴散傳質。

詳細解釋：

基本概念：
- 當流體（氣體或液體）流動時，流體質點會發生位移。如果流體内部或流體與界面（如固體表面）之間存在濃度差，流體的運動就會攜帶溶質或組分從高濃度區域向低濃度區域輸運，這種由流體流動引起的質量傳遞即對流傳質。
- 它是傳質（Mass Transfer）的一種主要機制，與熱傳導中的對流傳熱（Convective Heat Transfer）原理相似，傳遞的物理量是質量（組分濃度）而非熱量（溫度）。
驅動因素：
- 濃度梯度：質量傳遞的根本驅動力是組分在空間分布上的濃度差異（化學勢梯度）。
- 流體流動：流體的宏觀運動（對流）是加速和主導該傳質過程的關鍵因素。流動可以是外力驅動的（如泵、風機引起的強制對流），也可以是密度差引起的自然對流。
關鍵參數與關聯式：
- 描述對流傳質強度的核心參數是傳質系數（Mass Transfer Coefficient），通常用符號 ( k_c ) 或 ( h_m ) 表示，單位常為 m/s。它表示在單位濃度差推動下，單位時間通過單位面積的傳質量。
- 傳質系數通常通過無量綱數關聯式（類似于對流傳熱的努塞爾數關聯式）來預測：
  - 舍伍德數（Sherwood Number, ( Sh )）：類比努塞爾數（Nu），定義為 ( Sh = frac{k_c L}{D} )，其中 ( L ) 是特征長度， ( D ) 是分子擴散系數。它反映了對流傳質速率與擴散傳質速率的比值。
  - 雷諾數（Reynolds Number, ( Re )）：表征流動狀态（層流或湍流）。
  - 施密特數（Schmidt Number, ( Sc )）：類比普朗特數（Pr），定義為 ( Sc = frac{ u}{D} )，其中 ( u ) 是運動粘度。它反映了動量傳遞與質量傳遞的相對速率。
- 常見的關聯式形式為：( Sh = f(Re, Sc) )。例如，對于流過平闆的層流，有類似傳熱的布拉修斯解：( Sh_x = 0.332 Re_x^{1/2} Sc^{1/3} )（局部舍伍德數）。
應用場景：
- 對流傳質現象在工程和自然界中極為普遍，例如：
  - 化工過程：吸收塔中氣體溶質被液體吸收（如用胺液脫除煙氣中的CO₂）、精餾塔中組分分離、萃取、吸附、幹燥（濕分從物料表面向氣流擴散）。
  - 環境工程：水體曝氣複氧（氧氣從空氣向水中傳遞）、污染物在大氣或水體中的擴散遷移。
  - 生物工程：生物反應器中氧氣向微生物細胞的傳遞、營養物質跨生物膜的傳遞。
  - 材料科學：金屬表面的氧化（氧氣向金屬表面傳遞）、塗層固化。
  - 日常生活：水蒸發到空氣中、加濕器工作、聞到氣味。

來源參考：

《傳遞現象》 (Transport Phenomena) - R. B. Bird, W. E. Stewart, E. N. Lightfoot (化學工程經典教材，深入闡述對流傳質原理與計算) [來源：經典化工教材]
《化工原理》 (Principles of Chemical Engineering) - 衆多版本 (國内廣泛使用的教材，包含對流傳質基礎理論和工程應用) [來源：國内高校通用教材]
Perry's Chemical Engineers' Handbook (佩裡化學工程師手冊) - 權威工具書，提供對流傳質系數關聯式和數據 [來源：标準工程參考手冊]
Wikipedia - Mass Transfer (維基百科 - 傳質) [來源：維基百科]
ScienceDirect Topics - Convective Mass Transfer (ScienceDirect 主題 - 對流傳質) [來源：ScienceDirect 數據庫]

網絡擴展解釋

對流傳質是流體與相界面之間或不同流體之間發生的質量傳遞過程，其核心機制結合了流體運動（對流）和分子擴散的作用。以下是詳細解釋：

1.定義

對流傳質指運動流體與固體壁面之間，或兩種有限互溶的流體之間的質量傳遞，是相際傳質（如氣-液、液-固傳質）的基礎。例如，液體蒸發到氣流中或氣體溶解到液體中的過程均涉及對流傳質。

2.基本原理

機制
對流傳質由兩種作用共同完成：
- 質量對流：流體宏觀運動引起的物質遷移；
- 分子擴散：濃度梯度導緻的微觀分子運動。
  兩者綜合作用通過傳質系數（如(k_c)）體現。
數學模型
傳質速率遵循牛頓冷卻定律形式：
$$N_A = k_c Delta c_A$$
其中(N_A)為傳質通量，(k_c)為傳質系數，(Delta c_A)為濃度差。
更複雜的模型可借助偏微分方程描述，如：
$$rho (mathbf{u} cdot abla c) = abla cdot (Gamma abla c) + S$$
其中(rho)為密度，(mathbf{u})為流速，(Gamma)為擴散系數，(S)為源項。

3.關鍵概念

邊界層理論
傳質阻力主要集中于界面附近的擴散邊界層（(delta_c)），其厚度由濃度梯度決定。類似地，速度邊界層（(delta)）影響流動狀态。
影響因素
傳質系數(k_c)受流體性質（黏度、擴散系數）、流動狀态（層流/湍流）、溫度及幾何形狀影響。

4.類型

自然對流：由密度差驅動，如自然環境中溶質擴散；
強制對流：由外力（如攪拌、泵送）驅動，常見于工業反應器。

5.應用

對流傳質廣泛用于化工、環境工程及材料科學領域，如蒸餾塔中的氣液傳質、污水處理中的氧氣傳遞等。

如需進一步了解數學模型或具體案例，（數學模型）或（邊界層理論）。