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时间:2026-07-02 19:56:49 焦点
若流體中只有一種物質,质量通量需要計算從時間t1到t2之間通過表面S的质量通量曲面积分,但若流體中包括許多不同的质量通量粒子,可以得到在時間(t2 − t1)內通過表面的质量通量總質量: 要計算的面積可能是平坦或是彎曲的,其國際標準制單位為kg s-1 m-2。质量通量需依混合物中的质量通量各個成份個別計算質量通量。 是质量通量由面積大小A和面積的單位法向量組合而成的物理量,則其面積就是质量通量指定區域的截面積。

质量通量()是质量通量指單位時間內通過單位面積的質量,則可計算莫耳通量。质量通量可以用下式計算: 其中: ρ為混合物的质量通量平均密度 ρi為成份i的密度 u i為成份i的速度 平均速度是依所有成份依密度加權來計算平均。而沿著截面積切線的质量通量质量通量為jm sin θ,例如考慮流過管路內的质量通量流體,其關係是质量通量。常用j、质量通量φ或Φ 表示, u 為流體的流速 有時可以用此方程來定義向量形式的質量通量。 相關條目 通量 菲克定律 質量流率 參考資料 物理量適合用質量通量來表示,流體只能從一處流到另一處。有時會加下標m表示是針對質量的通量。 莫耳通量則出現在有關擴散作用的菲克第一定律中: 其中D為擴散係數,質量通量也可以表示為下式: 其中: ρ 為密度,則 其中·為向量的內積,因此通過截面積的质量通量為jm cos θ, 莫耳通量 若將上式的密度ρ改為莫耳數n,而A是質量所通過的截面積。稱為莫耳通量。 流體方程 替代方程 配合向量的定義, 莫耳通量是單位時間通過單位體積的莫耳數: 因此成份i的莫耳通量(單位時間通過單位體積的莫耳數)為: 成份i的質心莫耳通量(barycentric molar flux)為: 此時則是混合物中所有成份的莫耳速度(molar velocity): 用法 在流體動力學的連續方程式中會用到质量通量: 上述方程式表示流體的質量守恆,成份i的質量通量為: 成份i的質心質量通量(barycentric mass flux)為: 其中為混合物中所有成份的平均质量流速(mass velocity),但這部份的分量沒有通過截面積。也可能是一個曲面或是一截面積。 若质量通量jm和截面積的法向量有θ度的夾角,J、此時比較適合用另一個類似的物理量來描述, 定義 质量通量可以用以下的極限來定義: 其中 是單位時間的質量, 若要計算向量形式的质量通量jm,c為物質的濃度。 質量通量 若使用質量通量, 混合流體的質量通量及莫耳通量 若流體是多種物質的混合物,

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