第1章　計算傳質學基本方程

計算流體力學和計算傳熱學的近代發展能夠預測設備內進行流動或者進行傳熱過程的速度分布（速度場）和溫度分布（溫度場）。但對于濃度分布（濃度場）的研究仍舊欠缺。然而對于化學工程及相關的過程工業來說，研究設備內的濃度分布及其規律則是十分重要的。特別是隨著近代化工生產中傳質設備的大型化及結構復雜化，其中傳質過程又與流動及傳熱過程密切耦合相關，因而構成大型微分方程組。同時由于大多數化工傳質過程都是在湍流條件下進行，其復雜的傳質特性尚沒有嚴格的理論模型加以描述，在數學上導致上述方程組不能封閉。因而進一步全面了解傳質現象，預測傳質效率、傳質設備內濃度分布的傳質規律及與傳質有關的參數，從而能夠精確模擬放大，成為有待解決的重要問題。

計算傳質學的目的就是發展湍流條件下的傳質理論，進而解決方程組的封閉問題，實現傳質過程精確模擬和傳質效率的準確預測，使過程放大更加科學化。

兩相間組分傳質是通過相間界面而實現的。氣液兩相的化工傳質過程的能耗很大，因此計算傳質學的內容包括下列兩個部分。

①過程計算　主要計算局部濃度、速度及溫度的分布和有關參數，這些都是設備模擬放大和設備設計所必需，也是評估現有設備傳質效率的依據。計算模型將在本章中介紹。

②界面計算　主要預測界面效應對傳質的影響，例如Marangoni對流及Rayleigh對流，這些效應將會導致分離效率的提高。此外，界面傳質是過程傳質的基本步驟，需要深入了解，這將在第8、9章介紹。