对流扩散方程

[拼音]：duiliu kuosan fangcheng

[外文]：equation of convective diffusion

表征流动系统质量传递规律的基本方程，求解此方程可得出浓度分布。此方程系通过对系统中某空间微元体进行物料衡算而得。对于双组分系统，A组分流入某微元体的量，加上在此微元体内因化学反应生成的量，减去其流出量，即为此微元体中组分A的积累量。考虑到组分A进入和离开微元体均由扩散和对流两种作用造成，而扩散通量是用斐克定律（见分子扩散）表述的，于是可得如下的对流扩散方程：

式中DAB为组分A在组分B中的分子扩散系数;rA为单位时间单位体积空间内因化学反应生成组分A的量;CA为组分A的质量浓度；τ为时间；ux、uy和uz分别为流速u的三个分量。对于仅有x方向的定态流动，且无化学反应生成组分A时，则对流扩散方程可简化成为：

将浓度边界层概念运用于传质过程，可将二维对流扩散方程简化，得到传质边界层方程：

上述方程表明，传质与流动密切相关；只有解得速度分布之后，才能从对流扩散方程解得浓度分布，进而求得传质通量。