界面對(duì)流的測(cè)量及對(duì)氣液傳質(zhì)影響的研究.pdf

1、在氣液和液液的傳質(zhì)過(guò)程中,由界面濃度梯度所導(dǎo)致的相界面上表面張力梯度和密度梯度,會(huì)引發(fā)界面不穩(wěn)定,從而導(dǎo)致界面對(duì)流。這是一種重要的界面流體力學(xué)不穩(wěn)定現(xiàn)象,對(duì)界面?zhèn)髻|(zhì)會(huì)產(chǎn)生重要影響。由表面張力梯度引發(fā)的界面湍動(dòng)稱(chēng)為Marangoni效應(yīng),由密度梯度引發(fā)的界面湍動(dòng)稱(chēng)為Rayleigh-Bénard效應(yīng)。
　　首先建立了一套水平氣液界面?zhèn)髻|(zhì)模擬裝置,采用粒子成像測(cè)速儀(PIV)對(duì)乙醇-水、甲酸-水、丙酮-乙酸乙酯、二硫化碳-丙酮體系解吸

2、傳質(zhì)過(guò)程的界面對(duì)流結(jié)構(gòu)進(jìn)行定量測(cè)量,得到垂直于界面的液相流場(chǎng)截面速度矢量信息,并進(jìn)行了平均速度、渦量以及特征尺度分析。定量分析結(jié)果表明了Marangoni效應(yīng)與Rayleigh-Bénard效應(yīng)對(duì)液相流場(chǎng)的不同作用。Marangoni效應(yīng)引發(fā)的界面切向流動(dòng)對(duì)液相流場(chǎng)的作用主要集中在液體近界面處,在流場(chǎng)界面處產(chǎn)生較大的速度梯度;Rayleigh-Bénard效應(yīng)引發(fā)的界面法向流動(dòng)對(duì)液相流場(chǎng)主體部分流動(dòng)有較大影響,導(dǎo)致較大的對(duì)流漩渦。