聚焦型微通道內(nèi)多相流動(dòng)的模擬研究.pdf

1、微通道內(nèi)多相流的流動(dòng)規(guī)律是微化工技術(shù)得以發(fā)展的基礎(chǔ)，但目前學(xué)者們對(duì)微通道內(nèi)多相流動(dòng)的研究主要集中在了T型、Y型、十字形微通道，而聚焦型微通道內(nèi)多相流動(dòng)的報(bào)道較少。研究表明，在聚焦型微通道中用水力學(xué)的方法可以獲得非常薄的流體膜，但研究者僅對(duì)微通道內(nèi)液液兩相流動(dòng)的表觀現(xiàn)象進(jìn)行了觀測(cè)，沒(méi)有研究流場(chǎng)的內(nèi)部信息，也沒(méi)有考察微通道內(nèi)氣液兩相的流動(dòng)狀況。因此，本文設(shè)計(jì)了一種帶有縮孔的聚焦型微通道，采用FLUENT軟件，選用VOF模型，對(duì)微通道內(nèi)的液液

2、兩相流動(dòng)和氣液兩相流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬。
　　以正己烷-水體系為流體介質(zhì)研究了微通道內(nèi)互不相溶液液兩相的流動(dòng)規(guī)律，得到了液液兩相的相分布、速度分布、壓強(qiáng)分布參數(shù)，考察了兩相壓強(qiáng)對(duì)相分布、流量、膜厚、速度分布、壓強(qiáng)分布的影響，研究結(jié)果表明：正己烷、水在微通道內(nèi)形成膜狀流動(dòng)；微通道縮孔周圍存在低壓區(qū)，使得空氣在交叉區(qū)呈錐形擴(kuò)張狀；慣性力作用大于粘性力作用是正己烷能形成薄膜的關(guān)鍵所在；增大水與正己烷的壓強(qiáng)比值，正己烷的流量減小，膜變薄，流

3、速增加；兩相壓強(qiáng)比值小于0.25或大于1.025時(shí)，兩相流體不能成膜。
　　以空氣-水體系為流體介質(zhì)研究了微通道內(nèi)氣液兩相的流動(dòng)規(guī)律，預(yù)測(cè)了氣液兩相的相分布、速度分布、壓強(qiáng)分布狀態(tài)，分析了兩相在交叉區(qū)的發(fā)展成膜過(guò)程，查看了兩相壓強(qiáng)改變對(duì)相分布、流量、膜厚、速度、壓強(qiáng)的影響，研究結(jié)果表明：空氣、水在微通道內(nèi)形成膜狀流動(dòng)，微通道縮孔周圍不存在低壓區(qū)，空氣在交叉區(qū)呈錐形收縮狀；交叉區(qū)的壓強(qiáng)分布、粘性力在氣液兩相發(fā)展成膜的過(guò)程中起重要作用