
【化】 j-D-factor
send
character; matter; nature; pawn; pledge; quality; question; ******
【醫】 mass; massa; quality; substance; substantia
【經】 guilder
factor; gene
【化】 factor
【醫】 factor
在化工與傳質領域,傳質j因子(Mass Transfer j-Factor)是一個關鍵的無量綱參數,用于關聯傳質速率與流體動力學條件。其定義基于Chilton-Colburn類比理論,将傳質過程與動量傳遞進行類比,簡化複雜系統的計算分析。
傳質j因子(記為 ( j_D ))的經典定義為: $$ j_D = frac{kc}{v{infty}} mathrm{Sc}^{2/3} $$ 其中:
類比關系
j因子通過Chilton-Colburn類比關聯傳質與摩擦阻力:
$$ j_D = frac{f}{2} $$ 其中 ( f ) 為範甯摩擦因子(Fanning friction factor),表明湍流條件下傳質阻力與流體剪切力的内在聯繫。
工程應用價值
在填充床、管流等系統中,j因子可用于預測傳質系數,避免直接求解複雜邊界層方程,顯著簡化反應器或分離設備的設計。
Bird, R. B., Stewart, W. E., & Lightfoot, E. N. (2007). Transport Phenomena (2nd ed.). John Wiley & Sons. (第21章詳述j因子推導)
Perry, R. H., & Green, D. W. (2008). Perry's Chemical Engineers' Handbook (8th ed.). McGraw-Hill. (第5篇提供j因子關聯式圖表)
Dwivedi, P. N., & Upadhyay, S. N. (1977). Particle-fluid mass transfer in fixed and fluidized beds. Industrial & Engineering Chemistry Process Design and Development, 16(2), 157–165. (讨論j因子在非均相系統的適用性)
參數 | 符號 | 定義式 | 物理意義 |
---|---|---|---|
傳質j因子 | ( j_D ) | ( frac{k_c}{v} mathrm{Sc}^{2/3} ) | 傳質與動量傳遞的類比強度 |
傳熱j因子 | ( j_H ) | ( frac{h}{rho c_p v} mathrm{Pr}^{2/3} ) | 傳熱與動量傳遞的類比強度 |
施密特數 (Sc) | ( mathrm{Sc} ) | ( frac{mu}{rho D} ) | 動量擴散與質量擴散之比 |
普朗特數 (Pr) | ( mathrm{Pr} ) | ( frac{c_p mu}{k} ) | 動量擴散與熱擴散之比 |
注:以上文獻可通過學術數據庫(如SciHub、Google Scholar)檢索原文,或查閱高校圖書館館藏資源。
傳質j因子(j-D factor)是描述傳質過程中動量、熱量與質量傳遞類比關系的無因次參數,主要用于簡化對流傳質系數的計算。以下是其核心要點:
傳質j因子(通常記作 ( j_M ) 或 ( j_D ))由奇爾頓(Chilton)和柯爾本(Colburn)提出,反映了傳質與流動阻力(如摩擦系數)的關聯性。其物理意義在于通過雷諾數(( Re ))、施密特數(( Sc ))等參數,将傳質速率與流體動力學特性聯繫起來。
傳質j因子的表達式為: $$ j_M = St' cdot Sc^{2/3} $$ 其中:
公式適用于 ( 0.6 < Sc < 3000 ) 的流體,廣泛用于化工、環境工程等領域的傳質過程模拟。
英文翻譯為j-D factor,需注意與遺傳學中的“遺傳因子”(基因)區分。
包繞标志數播散性結核布拉格登氏定律電記波照相器動脈粥樣化形成短期營造貸款二叉的法定彙兌河鲈橫披橫掃化膿性窦炎間斷解減速化極化插頭來蘇連續磁帶臨界場電阻離心顯微鏡逆變分量凝縮性平衡電流匹配對稱電晶體蜷腿位置軟木醇軟盤文件生物系統伸長術髓鞘脫失