Heat and Mass Transfer to and away from a Single Droplet/Particle 该报告首先提出了液滴 / 颗粒的特点及应用，当液滴 / 颗粒由大变小时，其体表面积将会变得非常大，同时也会体现出特殊的传热传质现象，使得其在喷雾、搅拌（乳化剂）、细胞灭菌中有很好的应用。接着陈教授从基本概念出发，说明了颗粒在热流 / 质流中的传热传质方程： q=hA(T s -T 0 ) 与 m=h m A(C s -C 0 ) ，及边界层、界面概念，并提出传热过程中经典理论所说的三种方式：导热、对流及辐射中，对流的本质其实也是界面间的导热。进一步推导传热传质方程可知， h 和 h m 最终转化为热 / 质扩散率与边界层厚度之比，但其影响因素繁多，包括了 ρ, μ, C p , k, ν, d, T s , T 0 , C s , C 0 等等。因此科学家提出的无量纲概念，来寻找各种因素之间的关系，因此就有了 Nu≡Re m · Pr n 和 Sh≡Re m · Sc n 的关系式。陈教授还提出了对比反应速率的方法来记这两个式子。我们都知道一个方程 mA+nB=AB 的反应速率 r=c · C A m · C B n ，同理，将 Re 与 Pr/Re 与 Sc 是两个相互作用的元素，那么，其对应的关系式也就可推测是 Nu≡c · Re m · Pr n 和 Sh≡c · Re m · Sc n 。进一步的实验表明两个关系式可表示为 Nu≡a 1 +b 1 · Re m · Pr n 和 Sh≡a 2 +b 2 · Re m · Sc n 。有了式子，要应用到实际中最重要的是确定参数 a 、 b 。在假设无重力影响条件下， Re=0 ，则 Nu =a 1 ， Sh=a 2 ，并可得出 Nu = Sh=2 ，因此，式子简化为 Nu≡2+b 1 · Re m · Pr n 和 Sh≡2+b 2 · Re m · Sc n 。而实际上，这是经过了非常简化所得的，实际中传热传质存在梯度问题，因此陈教授自己推导出， a 不是 2 而应乘上一个系数，即 Nu =2 · k/k f 和 Sh=2 · D/D f 。 1952 年， Ranz 和 Marshall 通过实验数据和计算得出 Nu≡2+0.6 · Re 1/2 · Pr 1/3 和 Sh≡2+0.6 · Re 1/2 · Sc 1/3 。而陈教授在 2002 年前后所做的实验结果表明，其参数与他们所得的 2 和 0.6 有所出入，陈教授得出的参数是 1.6 和 0.51 。虽然与权威数据不一样，但陈教授进一步的实验数据和两者的对比，说明了差异存在的合理性，指出这是由于实验条件中蒸发速度不一样所导致，陈教授实验条件中蒸发速度要快得多，这也就导致了界面水分子在竖直方向上有一个向上的力，因此边界层厚度相对会大一些。 我现在所做的课题是纳米技术方向，因此，我对颗粒的传热传质很感兴趣。听了讲座之后，发现，虽然发现这些理论很难应用到我所做的体系中，但还是收获颇多。首先一个是三传一反、无量纲等工程概念的进一步认识，这些理论应用范围广泛，是作为一个化工出身的研究生所应该熟知的，即使纳米微观世界中也有传热传质。其次是在科研中，时不时会得到与文献或权威不一样的结果，在这个时候我们需要有严谨和求实的科学态度，也许在深入的研究中就会有新的发现。
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