1、傳輸原理傳輸原理：利用數學解析方法和計算技術，研究 工業過程傳輸現象的學科。0.1 傳輸原理的發展歷程傳輸現象（TRANSPORT PHENOMENA）為流體動力過程、傳熱過程及傳質過程的統稱，也稱為傳遞理論或速率過程。在傳輸原理這一課程被提出之前，流體力學（動量傳輸）、傳熱學（熱量傳輸）和傳質學（質量傳輸）只是大學一些科系獨立開設的課程。0.1 傳輸原理的發展歷程流體力學（Hydrodynamics）研究動量傳輸 主要研究在各種力的作用下，流體本身的靜止狀態和運動狀態；以及流體和固體界壁間有相對運動時的相互作用和流動規律。 傳熱學（Heat Transfer ）：研究熱量傳輸 主要研究不同溫

2、度的物體，或同一物體的不同部分之間熱量傳遞的規律。 傳質學（Mass Transfer ）：研究質量傳輸 主要研究質量傳遞的有關理論 。傳輸現象（Transport phenomena）：物理量從非平衡狀態向平衡狀態轉移的過程。材料加工、冶金過程；制冷過程；機械工程；生化工程；環境工程；電子制造、封裝平衡過程：物理系統內具有強度性質的物理量不存在梯度；傳輸現象涉及的領域：0.1 傳輸原理的發展歷程 物理量: 動量/熱量/質量 研究對象: 氣體/液體/固體 研究程序：物理分析數學模型（單值性條件） 解析解/數值解分析、結論 研究方法：理論分析法/數值計算方法/實驗研究方法當代的工科教育越來越傾向

3、于著重基本物理原理的理解,而不是盲目地套用結論.-伯德0.2 傳輸現象與原理三類傳輸現象：動量傳輸熱量傳輸質量傳輸0.2 傳輸現象與原理動量傳輸：垂直于流體流動的方向上，動量由高速度區 向低速度區的轉移。熱量傳輸：熱量由高溫度區向低溫度區的轉移。質量傳輸：物系中一個或幾個組分由高濃度區向低濃度 區的轉移。動量 P熱量 Q質量 M三類傳輸現象：動量傳輸熱量傳輸質量傳輸三個基本守恒準則：質量守恒定律牛頓第二定律熱力學第一定律0.2 傳輸現象與原理三類傳輸現象：動量傳輸熱量傳輸質量傳輸三個實驗定律：牛頓粘性定律傅立葉定律菲克第一定律三個基本守恒準則：質量守恒定律牛頓第二定律熱力學第一定律0.2 傳輸

4、現象與原理三種分析方法：總體平衡法微元平衡法殼體平衡法現代冶金學是研究從自然資源中提取有用金屬和制造材料的科學，包括兩大領域，即提取冶金和物理冶金。冶金過程提取冶金：從礦石中提取金屬的學科冶金工程物理冶金：通過成型、加工制造金屬材料的學科材料成型與控制工程化學過程物理過程熱力學動力學伴隨動量、熱量和質量傳輸現象0.3 冶金學冶金過程大多是在高溫下進行的，熱力學已不是主要矛盾動力學成為限制過程的關鍵性環節傳輸原理為材料與冶金相關專業的專業基礎課，講解用數學物理方法對動量/熱量/質量傳輸問題進行研究0.3 冶金學傳輸原理在冶金過程中的應用，使冶金物理過程得到深入而定量的求解。使人們對物理過程表面現

5、象的判斷和粗略的估計逐步轉化為由理論分析和數值計算得到的本質問題的定量解答。 1傳質質量傳輸：大多數冶金過程都是高溫、多相條件下進行的物理化學過程，每一個化學反應都包含以下反應步驟：反應物向反應面（反應區域）的運動（傳輸、傳遞、輸運）；在反應區域（反應界面）發生化學反應；化學反應產物的排出（傳輸）。在以上三步驟中速率（速度）最慢的一步將限制化學反應的速率化學反應的限制性環節。0.4 冶金傳輸原理2傳動量：冶金過程一般是高溫過程，這就要求我們調整和保持冶金容器（反應器）內溫度，從而有必要對熱量傳遞和溫度分布進行研究。3傳熱：冶金過程離不開氣體、液體（統稱為流體），它們的流動狀況（速度分布）對質量

6、傳遞和熱量傳遞構成影響，且一般情況下又控制其它兩項的傳輸過程，這就要求我們對動量傳遞過程（主要指速度、速度分布、作用力）進行研究。0.4 冶金傳輸原理4總結：動量、質量、熱量傳輸實際上控制著冶金過程的進程與速率。為此，我們必須對其過程傳輸機理進行研究、對研究方法進行總結、對研究結果給予定量的表述。只有這樣，我們才能在把握機理的前題下，采取必要的措施（改進工藝、設備），提高冶金過程效率（提高生產率）。5實例說明：鋼鐵生產工藝流程 0.4 冶金傳輸原理鐵礦石噴 煤煤燒結球團石灰石煉鐵高爐由鐵礦石制造為液態生鐵天然氣電爐生產液態鋼精煉爐連鑄：廢鋼料煉鐵高爐由鐵礦石制造為液態生鐵鐵水澆注轉爐煉鋼厚板 薄板大方坯 方坯礦渣液態鐵加熱爐厚坯和薄板坯板坯管制品熱帶材軋機熱軋板材熱軋卷材酸洗除鱗酸洗油浸卷材冷軋冷軋卷材和板材熱處理、表面處理精加工形坯和方坯滾軋機無縫鋼管結構鋼棒材、線材 深入理解各種傳輸現象的機理，為理解材料與冶金工藝過程奠定理論基礎，