基本介紹
- 中文名：動量傳遞
- 外文名：momentum transfer
- 理論基礎：流體力學
- 主要研究對象：粘性流體流動
- 兩種機理：分子動量傳遞、渦流動量傳遞
- 動量傳遞速率：單位時間單位面積上所傳遞的動量
- 影響方面：熱量和質量的傳遞
兩種機理,動量傳遞速率,
動量傳遞指在流動著的流體中動量由高速流體層向相鄰的低速流體層的轉移，與熱量傳遞和質量傳遞並列為三種傳遞過程。動量傳遞影響到流動空間中速度分布的狀況和流動阻力的大小，並且因此而影響熱量和質量的傳遞。動量傳遞是化工設備研究和設計的基礎。動量傳遞的理論基礎是流體力學，它的主要研究對象是粘性流體流動。
兩種機理
動量傳遞的兩種機理是：①分子動量傳遞，由分子熱運動和分子間的吸引力造成；②渦流動量傳遞，由流體微團的脈動運動（或渦旋運動）所造成。動量傳遞的兩個前提是相鄰流體層間存在的速度差異（速度梯度）和物質的交換（圖a）。設與CC平面相鄰的兩流體層具有不同的速度，即AA層較快，動量也較大，BB層較慢，動量也較小。當此兩流體層間由於分子的熱運動或流體微團的脈動運動（見湍流）而造成物質的交換時，動量便由AA層傳遞到BB層。
動量傳遞速率
動量傳遞速率由動量通量表示，為單位時間單位面積上所傳遞的動量。由物理學的動量定理推知：動量傳遞的結果,在層間必出現剪下應力τ，大小等於動量通量。對AA層來說，剪下應力的方向與流動方向相反，它阻滯流體的前進；對BB層來說，剪下應力的方向與流動方向相同,它推動流體前進（圖b）。動量傳遞研究的基本點是動量通量τ（即剪下應力）和速度梯度dux/dy（即剪下應變率）的關係。對分子尺度上的動量傳遞，剪下應力與剪下應變率的關係反映流體的力學屬性。根據這種關係的不同，流體有理想流體、粘性流體、牛頓型流體和非牛頓型流體之分(見粘性流體流動)。對微團尺度上的渦流動量傳遞，剪下應力與剪下應變率的關係不僅因流體性質而異，而且與流動空間的幾何形狀和尺寸以及邊界表面狀況和流動速度等有關。
