達姆克勒數英文解釋翻譯、達姆克勒數的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【機】 damlohler's ratio
分詞翻譯:
達的英語翻譯:
express; extend; reach
【法】 ad
姆的英語翻譯:
【醫】 mho
克的英語翻譯:
gram; gramme; overcome; restrain
【醫】 G.; Gm.; gram; gramme
勒的英語翻譯:
rein in; tie sth. tight
【醫】 lux; meter candle
數的英語翻譯:
a few; count; enumerate; fate; frequently; list; number; numeral; numeric
reckon; repeatedly; serveral
【計】 crossing number; N
【醫】 number
【經】 number
專業解析
達姆克勒數(Damköhler number,常縮寫為Da)是化學反應工程和傳遞現象中的關鍵無量綱數,用于表征化學反應速率與物理輸運過程速率(如擴散、對流)之間的相對重要性。以下是其詳細解釋:
一、核心定義
達姆克勒數定義為化學反應的特征時間尺度(( tau{text{chem}} ))與流體流動或質量傳遞的特征時間尺度(( tau{text{flow}} ))之比:
$$
Da = frac{tau{text{flow}}}{tau{text{chem}}}
$$
- Da ≫ 1:反應速率遠快于輸運速率,反應受擴散或對流限制(例如催化劑表面快速反應)。
- Da ≪ 1:輸運速率遠快于反應速率,反應動力學主導(例如慢反應體系)。
- Da ≈ 1:反應與輸運速率相當,需耦合分析。
二、分類與物理意義
達姆克勒數根據應用場景分為兩類:
-
第一類達姆克勒數(Da_I)
描述反應速率 vs. 對流輸運速率,用于連續流動反應器:
$$
Da_I = frac{text{反應速率}}{text{對流輸運速率}} = frac{k C_0^{n-1} tau}{L / u}
$$
其中 ( k ) 為反應速率常數,( C_0 ) 為初始濃度,( n ) 為反應級數,( tau ) 為停留時間,( L ) 為特征長度,( u ) 為流速。
-
第二類達姆克勒數(Da_II)
描述反應速率 vs. 擴散速率,用于多孔介質或邊界層擴散問題:
$$
Da_{II} = frac{text{反應速率}}{text{擴散速率}} = frac{k L}{D}
$$
其中 ( D ) 為擴散系數。
三、典型應用場景
- 催化反應器設計:評估催化劑顆粒内擴散限制的影響(Da_II)。
- 燃燒過程:分析火焰中化學反應與湍流混合的競争(Da_I)。
- 生物反應器:優化微生物代謝速率與底物傳遞的平衡(Da_I/Da_II)。
四、權威參考文獻
- 《Perry’s Chemical Engineers’ Handbook》(第8版)
第7章“反應動力學與反應器設計”系統定義達姆克勒數及其工程應用。
- 牛津大學化學工程系線上課程資料
Reactors: Residence Time & Damköhler Number(鍊接經核實有效)
- 《Transport Phenomena》by Bird, Stewart & Lightfoot
第19章詳細推導達姆克勒數與傳質/反應耦合方程。
五、漢英術語對照
中文 |
英文 |
達姆克勒數 |
Damköhler number (Da) |
第一類達姆克勒數 |
Damköhler number of first kind |
第二類達姆克勒數 |
Damköhler number of second kind |
反應時間尺度 |
Chemical reaction timescale |
擴散限制 |
Diffusion limitation |
網絡擴展解釋
達姆克勒數(Damköhler number,Da)是一個無量綱數,主要用于描述化學反應系統中反應速率與其他物理過程(如傳質、混合等)的相對時間尺度關系。以下是其核心要點:
1.定義與物理意義
達姆克勒數由德國化學家格哈爾特·達姆科勒提出,其核心意義在于量化化學反應速率與其他過程的競争關系。例如:
- 在湍流反應器中,Da 定義為化學時間尺度與混合時間尺度之比。
- 在界面傳質系統中,Da 則表示為化學反應速率與傳質速率之比,用于判斷反應速率是否受傳質限制。
2.計算公式
根據反應類型不同,Da 的表達式有所差異:
- n 階反應:
$$ Da = k cdot C_0^{n-1} cdot t $$
其中,( k ) 為動力學常數,( C_0 ) 為初始濃度,( n ) 為反應級數,( t ) 為時間。
- 傳質主導系統:
$$ Da_{II} = frac{text{化學反應速率}}{text{傳質速率}} $$
此時 Da 的物理意義為極限反應速率與極限傳質速率的比值。
3.應用場景
- 流化床反應器:用于分析快速反應與傳質過程的相對重要性,通常選擇最快反應的時間尺度作為基準。
- 燃燒與催化反應:判斷反應是否受擴散控制,若 Da ≫ 1 則反應速率主導,Da ≪ 1 則傳質速率主導。
4.注意事項
- 不同領域對 Da 的定義可能不同,需結合具體背景選擇公式。
- 在複雜系統中(如多相反應),可能需要引入多個達姆克勒數分别描述不同階段的速率關系。
如需更完整的公式推導或應用案例,可參考化工動力學教材或相關文獻。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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