氣液傳質(zhì)過程中Marangoni效應(yīng)的PIV實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、Marangoni效應(yīng)是由表面張力梯度引發(fā)和維持的一種界面湍動(dòng)現(xiàn)象。它常常明顯地影響流體的流動(dòng)狀態(tài),從而影響了傳質(zhì)過程。所以,研究Marangoni效應(yīng)對(duì)認(rèn)識(shí)傳質(zhì)機(jī)理及開發(fā)新型高效的傳質(zhì)設(shè)備均有重要意義。
　　 本文建立了一套氣液傳質(zhì)裝置,采用粒子成像測(cè)速儀(PIV),對(duì)乙醇-二氧化碳、丙酮-二氧化碳、乙酸乙酯-二氧化碳三種體系中二氧化碳解吸過程的Marangoni效應(yīng)進(jìn)行了測(cè)量,考察了氣相流量和Ma數(shù)對(duì)Marangoni效應(yīng)的

2、影響。得到了垂直于界面的液相速度場(chǎng),并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了定性和定量分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,液相速度場(chǎng)界面處的的速度和湍動(dòng)能最大,靠近界面處渦量大于液相主體的渦量。隨著Ma數(shù)增大,速度場(chǎng)的對(duì)流漩渦逐漸增多,漩渦也逐漸增大。
　　 氣液傳質(zhì)阻力通常集中在液層界面處,在伴有Marangoni效應(yīng)產(chǎn)生的氣液傳質(zhì)過程中,由于液相近界面處的渦量及湍動(dòng)能較大,界面處流體的旋轉(zhuǎn)及湍動(dòng)程度加大,界面?zhèn)髻|(zhì)阻力減小,故有利于傳質(zhì)進(jìn)行；隨著氣相流量的增加,傳