填料结构对错流旋转填料床传质性能的影响

研究了不锈钢金属丝网填料结构对错流旋转填料床内传质的影响。在错流旋转填料床内,利用CO2-NaOH体系研究了不同填料层高度和不同丝网填料的传质特性。结果表明,体积传质系数KLa随超重力因子、气量、液量的增加而增大。同时建立了体积传质系数模型,模型计算结果与实验结果拟合较好。     

旋转填料床传质性能研究

试验以乙醇-水溶液为介质,考察了旋转填料床进行精馏性能.结果表明,在低转速区旋转填料床的理论塔板数随气相动能因子F和超重力因子β的增大而增大,传质单元高度为(1.09～1.76)cm;在实验基础上建立了旋转填料床的传质模型.     

错流型多级雾化旋转填料床传热性能的试验研究

采用空气冷却热水方式,对错流型旋转填料床进行传热性能试验.试验结果表明,比表面积、体积传热系数、以湿度为基准的气相体积传质系数均与雾化次数有显著关系,二次雾化比一次雾化增加21%,三次雾化比二次雾化增加18%,而与液流量无关.传热系数、以湿度为基准的气相体积传质系数不随雾化次数和液流量变化,基本上保持在0.52 kW·m-2·K-1,0.122 kg(m2·sΔH)-1.从而揭示出错流型旋转填料床强化气液传热的机理是由于将液滴雾化,极大地增加了传热面积,而不是提高了传热系数和以湿度为基准的气相体积传质系数.错流型旋转填料床经过三级雾化后,体积传热系数可达98 kW/(m3·K),结构更紧凑.     

旋转填料床传质性能研究

试验以乙醇一水溶液为介质，考察了旋转填料床进行精馏性能．结果表明，在低转速区旋转填料床的理论塔板数随气相动能因子F和超重力因子β的增大而增大，传质单元高度为(1．09～1．76)cm；在实验基础上建立了旋转填料床的传质模型．     

气液喷射器中不同粒径分布函数下液滴轨迹数值模拟

采用数值模拟的方法研究气液喷射器内液滴的运动轨迹,液相流场采用离散相模型。研究粒径和液滴速度对液滴运动轨迹的影响,探索了单一液滴和不同RosinRammler分布函数下液滴的运动轨迹。结果表明,气相旋转气流并没有对液滴的轨迹造成太大的影响,液滴仍是以接近直线的形式向前运动;离散相液滴最终的速度主要取决于气相速度,与液滴粒径大小、粒径分布和初速度无关;液滴的运动轨迹随着RosinRammler分布中均匀性系数的增加,液滴速度的增大和平均粒径的减小而发生改变,造成离散相液滴喷出趋向于集中和液滴相对远离壁面。     

几种工艺体系中离心传质机的传质性能

对５种工艺体系进行了离心传质机离心强化传质的实验研究。结果表明在旋转填料床内相间传质的平均传质单元高度为０．０１０－０．０３０ｍ，与传统填料相比，其传质性强化了１－２个数量级，而且旋转填料内的相间传质可以在更接近平衡的条件下完全。     

旋转填料床流体力学特性的研究

利用离心传质分离设备——旋转填料床, 对其流体力学特性进行了研究, 测定了该装置在不同转速、气流量和液流量下的干、湿床压降。通过对大量实验数据的分析表明, 旋转填料床的干、湿床压降均受气流量及转速的影响, 且受气流量影响较大, 而与液流量基本无关     

逆流型旋转填料床的液泛实验研究

对同心圆环碟片填料旋转床在气液两相沿径向逆流条件下进行空气 水体系液泛实验 ,定性分析气流量、液流量、转速对逆流型旋转填料床液泛的影响。液泛实验表明 :随气流量、液流量、转速的增加 ,逆流型旋转填料床的正常操作范围将缩小 ;液泛出现在喷水管与填料床内径之间的区域 ;液泛的主要表现形式是气相夹带液滴 ;在正常操作到发生液泛的过程中气相压降、液相夹带量连续增加 ,与传统填料床明显不同     

旋转填充床内支撑对液膜控制传质过程的影响

目的　研究旋转填充床 (RPB)中填料内支撑对液膜控制传质过程的影响规律 ,为 RPB进一步工业化作理论准备 .方法　采用水中的氧被氮气解吸这一典型的液膜控制传质体系 ,计算传质单元数 (NTU)来作为目标函数表征传质效果的好坏 .结果　找出了转速、液量对传质的影响规律 ,以及在有内支撑时 ,内支撑的板的厚度、开孔形状、内支撑开孔率、安置在填料中位置对传质的影响规律 .结论　实验的结果对旋转床的应用开发有指导意义 .     

旋转填充床内支撑对液膜控制传质过程的影响

目的 研究旋转填充床（RPB）中填料内支撑对液膜控制传质过程的影响规律,为RBP进一步工业化作理论准备。方法 采用水中的氧被氮气解吸这一典型的液膜控制传质体系,计算传质单元数（NTV)来作为目标函数表征传质效果的好坏。结果 找出了转速、液量对传质的影响规律,以及在有内支撑时,内支撑的板的厚度、开孔形状、内支撑开孔率、安置在填料中位置对传质的影响规律。结论 实验的结果对旋转床的应用开发有指导意义。     

水平板上固着碳纳米管燃油液滴的蒸发特性

以正十四烷（C14）为基液,表面活性剂溴化十六烷三甲基铵（CTAB）为助溶剂,采用两步法配制分别含有20、50 nm碳纳米管（CNT）的纳米燃油. 分析比较基液燃油与纳米燃油的黏度特性,采用接触角测量仪记录燃油液滴在加热平板上的蒸发变形,探究不同粒径及质量浓度的CNT对正十四烷燃油液滴蒸发特性的影响. 研究表明,纳米粒子的加入增加了基液的黏度,并且黏度随着纳米粒子质量浓度增大或粒径减小而增加. CNT纳米燃油液滴蒸发过程符合部分润湿状态下单组分液滴蒸发的一般规律. 在液滴蒸发定接触线阶段,纳米燃油导热系数增强,液滴从外界吸收的热量加快向液体内部传递,延滞了液滴边缘处（三相线处）液体分子的挥发. 纳米粒子在液滴边缘处沉积,阻滞了接触线向内收缩,增加了液滴在定接触线阶段蒸发的持续时间,纳米燃油在此阶段的蒸发速率比基液燃油低,且蒸发速率的差异随燃油中纳米粒子数量的增多而加大. 在定接触角与混合蒸发阶段,“自销钉”效应阻滞接触线收缩,液滴与底板的接触面积较大,液滴中纳米粒子质量浓度的增加使液滴吸收更多的热量,在后2个蒸发阶段,纳米燃油的蒸发速率明显加快,大于基液燃油的蒸发速率. 在整个蒸发过程中,纳米燃油的平均蒸发速率高于基液燃油.     

金属喷射成型过程大量液滴的统计模型研究

通过概率模拟的方法,建立了金属喷射成型过程中大量金属液滴的统计模型.应用该模型对喷射成型过程中钢液的喷射过程进行了研究,给出了在喷射过程中不同尺寸液滴的分布,以及不同液滴产生的位置、初速度分布.通过大量液滴的统计,确定出整个喷射过程液滴的产生、运动情况,为进一步研究液滴在沉积面上的沉积情况提供前提和依据.     

金属喷射成型过程单颗粒液滴的运动和传热研究

建立了金属喷射成型过程中单颗粒金属液滴的运动和传热数学模型，应用该模型对喷射成型过程中不同尺寸液滴的运动和传热过程进行了分析，确定了不同尺寸液滴的运动轨迹、温度变化及凝固情况．     

孔板式节流元件后油滴剪切破碎的实验测试研究

围绕界面张力、黏度对孔板后液滴破碎程度的影响及孔板后切向、轴向、均方根速度场与粒径分布场之间的关系进行了实验研究。利用石英玻璃制造孔板节流管,采用高速摄像仪拍摄孔板前油滴并用软件分析确定其平均粒径,采用粒子动态分析仪(PDA)检测孔板后油滴平均粒径分布及各速度场分布。结果表明,分散相黏度和界面张力越大,液滴内部恢复力越大,油滴越不容易破碎;切向速度对液滴破碎程度影响最大。切向速度梯度变化是造成液滴破碎的主要原因,而轴向速度梯度和均方根速度梯度对孔板后液滴破碎影响不大,仅造成液滴的变形。孔板后适度旋流有利于液滴的聚结。     

旋流塔板上液滴的粒径分布和运动模型

在直径３００ｍｍ塔内，用双电子探针测量系统测定了旋流塔板上局部处的液滴粒径分布，得出了用上限对数正态分布函数表达的各参数与操作条件的关联式。以液滴离开塔板的初始位置为边缘分布、液滴粒径为条件分布，应用概率统计方法描述液滴群运动初始状态的基础上，提出了液滴运动的三维抛射模型，实验结果证明了其合理性。     

Liquid droplet movement on horizontal surface with gradient surface energy

A surface with gradient surface energy was fabricated on a silicon wafer by using the chemical vapor deposition (CVD) technology with the dodecyltrichlorosilane (C12H25Cl3Si) vapor which was adsorbed chemically on the surface of the silicon wafer to form a self-assemble monolayer (ASM) and thus a gradient profile of wettability. The microscopic contours of the gradient surface were measured with Seiko SPA400 atom force microscope (AFM). And the surface wettability profile was characterized by the sessile drop method, measuring the contact angle of fine water droplets that lay on the gradient surface, to represent the distribution of the surface energy on the surface. Using a high-speed video imaging system, the motion of water droplet on the horizontal gradient surface was visualized and the transient velocity was measured under ambient condition. The experimental results show that the liquid droplets can be driven to move from hydrophobic side to hydrophilic side on the horizontal gradient surface and the velocity of droplet can reach up to 40 mm/s. In addition, the motion of the water droplet can be generally divided into two stages: an acceleration stage and a deceleration stage. The droplet presents a squirming movement on the surface with a lower peak velocity and a larger extent of deceleration motion. And the static advancing contact angle of the droplet is obviously larger than the dynamic advancing contact angle on the gradient energy surface.     

荷电液滴联合声波捕集颗粒物的过程和特性

搭建显微可视化平台,观测以半山电厂灰为代表的颗粒物在电场及声场作用下相对于悬垂荷电单液滴的运动和捕集特性,利用激光粒度仪对颗粒物的凝并效果进行验证. 实验结果显示：对液滴进行荷电,可以将以惯性捕集为主要作用的灰颗粒绕流运动变为以静电力（介电泳力、库仑力）为主导的吸引作用,颗粒物在液滴表面的沉积状态由树枝状变为紧密堆积状态,而增加声场后,在颗粒初始轨迹之上叠加了往复的振动. 荷电液滴引入的静电力和液桥力强化了团聚体内部的黏附作用. 进一步的粒径分布表征实验发现,荷电液滴和声波的加入均可以有效促进颗粒的团聚长大.     

基于PDA的电喷雾雾化性能研究

随着科技的发展,感应荷电喷雾技术在越来越多的工程领域得到了应用。采用水、甘油及不同体积比的水-甘油混合溶液这些常见常用液体为介质,以雾滴的尺寸和分布状态作为考察喷雾性能的主要指标,通过粒子动态分析仪（Phase Doppler Anemometry,PDA）,对比研究了感应荷电方式下雾化溶液的粘度、电极电压对液滴雾化性能的影响。结果表明,在感应荷电过程中电极电压越大,雾滴在20~50μm数量级上分布的雾滴越多,电极上加载电压后雾滴粒径明显减小分布更均匀,并且随着液体粘度的增大,粒径也增大且雾滴分布均匀度明显下降。     

气体搅动对填料塔和喷洒塔的性能影响

气体搅动作用可以强化液-液两相接触和传质性能.在填料塔和喷洒塔中,气体搅动对萃取塔性能的影响有很大的差异.在气体搅动下,通过对填料塔和喷洒塔流体力学性能和传质性能的试验研究,发现填料对气泡和液滴均有破碎作用,因此填料塔的气含率和分散相滞存率均明显高于喷洒塔,传质单元高度和液泛速度则相反;对填料塔和喷洒塔,气体搅动都可以显著提高液-液两相的接触与传质性能.     

基于P_n近似方法的消防水幕辐射传输模拟分析

水幕系统对火焰辐射衰减问题包含了气体、水滴粒子、不完全燃烧产生的炭黑粒子等吸收、散射以及液滴蒸发吸热等过程。针对此问题,本文首先采用Mie散射理论与有效介质理论相结合,建立了水滴粒子以及炭黑掺杂混合液滴的吸收散射特性参数计算模型;在此基础上,考虑燃气辐射吸收作用,采用球谐函数法构造了多层半透明水幕介质的辐射传输计算模型。利用该模型分析了载液量、液滴粒径、水滴蒸发、粒子混合等因素对辐射衰减能力的影响。