基于激光干涉的磁致低溫氧氮傳質(zhì)過程可視化實驗研究.pdf

1、工業(yè)氣體是現(xiàn)代工業(yè)的“血液”，其中需求量最大的氧、氮、氬,主要來自于空氣分離。在空分設(shè)備大型化與節(jié)能化的發(fā)展趨勢下，研究人員希望能綜合應(yīng)用不同的空分原理及方法，摸索出適應(yīng)性強、節(jié)能、高效的空氣分離方法。磁場輔助低溫精餾是其中比較新穎、有潛力的一種方案。
　　磁致空氣分離的基礎(chǔ)是利用氧氮氣體的磁化率差異，目前已有些初步理論與實驗探究，但大都在常溫下進行。由于順磁性介質(zhì)氧遵從居里定律，低溫下磁致效果理論上會顯著增強，然而目前尚無相關(guān)實

2、驗研究的報道。為了能直觀地觀察磁場區(qū)域內(nèi)低溫氧氮的不同行為，本文設(shè)計搭建了一套基于激光干涉法的磁致氧氮行為可視化實驗裝置，系統(tǒng)解決了低溫系統(tǒng)可視化中的真空密封、低溫絕熱、光強等技術(shù)和工藝難題。借助光學測量系統(tǒng)，能夠依據(jù)干涉條紋的實時變化直觀體現(xiàn)出測試區(qū)域氧氮濃度的微小變化，基此觀測到純液氧、純液氮及其混合物在梯度磁場下的光學現(xiàn)象；進行了梯度磁場下氧氮動態(tài)混合傳質(zhì)的實驗，發(fā)現(xiàn)了梯度磁場對液氧傳質(zhì)過程中的“拉攏”現(xiàn)象，并通過對干涉圖像的處理