界面對流的測量及對氣液傳質(zhì)影響的研究.pdf

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

2、傳質(zhì)過程的界面對流結構進行定量測量,得到垂直于界面的液相流場截面速度矢量信息,并進行了平均速度、渦量以及特征尺度分析。定量分析結果表明了Marangoni效應與Rayleigh-Bénard效應對液相流場的不同作用。Marangoni效應引發(fā)的界面切向流動對液相流場的作用主要集中在液體近界面處,在流場界面處產(chǎn)生較大的速度梯度;Rayleigh-Bénard效應引發(fā)的界面法向流動對液相流場主體部分流動有較大影響,導致較大的對流漩渦。