表面活性剂对倾斜上升气液两相流流型的影响

应用电导断层测量技术研究表面活性剂添加对倾斜上升气液两相流流型的影响,实验工质为空气/水、空气/100 mg/kg十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液。结果表明,当倾角较小时(2.5°和5°),添加少量纯度为95％的SDS到空气/水两相流系统,可以推迟了分层流型向环状流型的转换,使其发生在较高的气体流速条件下;与水平流动的实验结果类似,在本文的实验条件下没有观测到表面活性剂对塞状流型、弹状流型转换特性的影响。随着倾角的增大(10°),表面活性剂添加对气液两相流流型的影响更为显著,在空气/水气液两相流系统中没有观测到分层流动,而加入表面活性剂后在一定范围内存在分层流动。     

表面活性剂添加对水平管内气液两相流含液率的影响

应用电导断层测量技术研究表面活性剂添加对水平管内气液两相流含液率的影响,实验工质为空气/水、空气/100 mg/kg十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液。结果表明,空气/水气液两相流动在光滑分层流型区,表面活性剂添加对平均截面含液率基本没有影响。随着液体流速的增加,空气/水气液两相流动进入波状分层流型区域,添加表面活性剂可以抑制或消除界面波动,增大平均截面含液率。表面活性剂的添加使弹状流含液率下降,气液流速较低时这一现象尤为明显。     

空气/油水乳状液泡状流/弹状流流型及其转换的研究

本文采用空气／油水乳状液为介质,在不同含水率下,得到垂直上升管内W／O和O／W状态下泡状流及弹状流的流型特征、用压降脉动法判别流型的判据,同时研究了含水率对流型转换的影响,并建立了流型转换的预测模型,模型计算值与实验结果符合良好。     

全息聚合物弥散液晶器件电光特性的研究

研究了全息聚合物弥散液晶(HPDLC)器件的电光特性，研究了添加不同表面活性剂对聚合物界面对液晶的锚定能的影响机理，寻求到了低工作电压的实现方法. 分析了聚合物基体与液晶折射率不匹配性对器件对比度的影响，测量了HPDLC器件的响应时间和弛豫时间，得到了平均100μs的快速响应. 关键词： 全息聚合物弥散液晶 电光特性 表面活性剂 对比度 响应时间     

无泵吸收制冷系统气泡泵的性能分析

根据两相流流型转换理论,推导出了气泡泵从弹状流向泡状流转变和从弹状流向块状流转变时液体流量、气体流量与管径的关系式;根据空气提升理论、能量平衡、质量平衡推导出了气泡泵的性能关系式。根据上述关系式,具体分析了爱因斯坦制冷循环工况下气泡泵的性能,分析结果表明,在弹状流下限、大的沉浸比时液体循环量较大。     

动态光散射研究胆固醇对DTAB/SDS阴阳离子液胞稳定性的影响

本文利用阴离子型界面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)和阳离子型界面活性剂十二烷基三甲基溴化铵(DTAB)形成DTAB/SDS离子对双亲分子,通过制膜、超声振荡与挤压等程序制备出阴阳离子液胞,并利用动态光散射技术探讨不同比例的胆固醇添加对液胞稳定性的影响。研究结果表明,添加胆固醇可以明显增强DTAB/SDS阴阳离子液胞的物理稳定性;但胆固醇添加量小于35mol%时并不足以使系统内的阴阳离子界面活性剂全部转换为稳定的液胞而有结晶物产生;当胆固醇添加量更少(10mol%)时能稳定存在的液胞数量更少,所以计数率明显下降。由这些结果可以推论胆固醇与阴阳离子界面活性剂在液胞的双层膜中是以固定比例排列存在,从而可以维持液胞的稳定性,因此胆固醇添加量较高时液胞稳定性较佳。     

荧光增白剂VBL与阳离子Gemini表面活性剂溶液的光谱研究

研究了荧光增白剂VBL在阳离子Gemini表面活性剂相互作用的紫外光谱和荧光光谱。当加入表面活性剂浓度较低时,由于VBL和表面活性剂单体形成离子缔合物,紫外吸收下降,荧光发生静态猝灭;进一步加大表面活性剂的浓度到形成胶束时,由于胶束微环境的影响,使VBL的紫外吸收和荧光光谱增强;当表面活性剂的浓度远大于CMC(1.25×10-5mol/L,25℃)时,这种变化趋缓。结果表明,在合适的表面活性剂浓度下,荧光增白剂VBL与阳离子Gemini表面活性剂之间存在强的相互作用。     

正方形小通道内的非牛顿流体-氮气两相流动流型的实验研究

对水力直径为2.5 mm的正方形小通道内的非牛顿流体-氮气的垂直向上两相流动流型进行了可视化实验,工质分别为:浓度0.2%的聚丙烯酰胺(PAM)和0.2%的黄原胶(XG)水溶液,表观气速0.1～100 m/s,表观液速0.01～6 m/s.观察到的典型流型有:弹状流、搅拌流、弹环状流和环状流,其中弹环状流未见于水-空气上升流动.在PAM-氮气实验中发现了一种新流型-泡状-弹状流.通过流型图对比,发现非牛顿流体的搅拌流区域较牛顿流体窄,弹状-搅拌流转变线也明显右移,非牛顿流体的黏性对流型转变的影响较大.     

稳态荧光探针法测定Tween系列非离子表面活性剂临界胶束浓度

以芘为荧光探针,测定了不同条件下的Tween系列表面活性剂增溶芘后的稳态荧光光谱,建立了Tween非离子表面活性剂的临界胶束浓度(CMC)的测试方法,研究了影响非离子表面活性剂临界胶束浓度的因素。根据I338/I333与Tween浓度的变化关系,可得到Tween20、40、60、80的临界胶束浓度分别为5.1×10-5、3.7×10-5、3.1×10-5、8×10-6mol/L。结果表明,同系列的非离子表面活性剂的分子结构对其临界胶束浓度有一定影响。同时,制备温度和外部添加的试剂如无机盐、乙醇、丙三醇均影响其临界胶束浓度。     

气相界面活性剂对溴化锂水溶液吸收水蒸气的影响

目前在溴化锂吸收式制冷机/热泵中被广泛采用的界面活性剂是2-ethyl-1-hexanol(2EH)和1-octanol。传统的界面活性剂的添加方式是,将界面活性剂以液相形式投入到溴化锂溶液中。如果在三效循环中仍采用这样的方式将2EH加入到溴化锂溶液中,由于发生器的温度较高,势必有界面活性剂被蒸发而进入冷媒系统。为探讨三效循环界面活性剂的可能添加方式,同时试图研究界面活性剂以气相形式投入对溴化锂溶液吸收水蒸气的影响,本文针对几种可能有效的界面活性剂,做了界面活性剂的气相添加对吸收速度影响的测试实验。经过对2-ethyl-1-hexanol、1-heptanol和1-hexanol等添加剂的静态池实验,结果表明,气相添加的效果与液相投入没有明显的差别,同样可以大大提高溴化锂溶液吸收水蒸气的速度。     

水平管内油气水三相流分流型阻力特性实验研究

对水平管内油气水三相流的摩擦阻力压降特性进行了实验研究,水平管实验段由有机玻璃管制成,内径为40mm,所用的实验工质为:46#机械油,自来水和空气。油、气、水三相的折算速度范围分别为:0.05-0.51m／s、0.05-1.51m／s、0.02-50.6 m／s。按照气液界面总体特征将水平管内油气水三相流的流型分为泡状流、间歇流(段塞流和弹状流)、分层流及环状流。对各种典型流型下的摩擦阻力压降应用改进的Chisholm关系式及油水两相压降关系式进行分析,对Chisholm关系式中的参数C进行了重新定义。发现改进的Chisholm关系式能够较好地对管内油气水三相摩阻压降进行预测,因此改进Chisholm关系式可以作为摩擦压降计算的通用关系式。     

分层流与环状流中聚合物减阻效应研究

对天然气管道在多相流状态下的管道效率与减阻率的关系进行了理论分析,以水-空气混合流体模拟天然气管道中的分层流与环状流,在65 mm的水平管中对聚合物的多相流减阻进行了试验研究。理论计算与试验结果都表明,聚合物对多相流的减阻率随表观气速的增大而略有降低;对液体有62％减阻率的聚合物,对环状流的减阻率可达到40％左右,对分层流的减阻率可达到26％左右,使多相流的管道效率明显提高。     

非圆小通道内水-空气垂直上升流动流型研究

微化工机械以及紧凑式换热器的发展,使非圆截面小通道在工程中获得大量应用,但现有文献针对非圆截面小通道内两相流动的研究报导屈指可数。本文采用可视化手段研究了水力直径分别为2．886 mm和1．443 mm的三角形截面并联小通道内水-空气垂直上升流动,表现气速0．1~100 m／s,表观水速0．1~6 m／s。根据观察和测量结果,总结得到了流型转变界限,并获得了典型流型图像。将本文的实验结果与前人的研究结果对比表明:通道的截面形状和水力直径均对非圆截面小通道内两相流型转变界限有显著的影响。     

复合管道气液固三相流浆体水击压强和水击波速计算

浆体中的含气量对水击压强和波速产生重要的影响。提出了考虑含气量的浆体即气液固三相流浆体水击波速计算公式,分析了考虑气泡的存在对浆体水击波速的影响,对某一复合管道内气液固三相流浆体水击压强进行了计算.     

运行时间对油水真空分离的影响

为获取运行时间对油水分离动态特性的影响,考虑油水汽三相流、水滴蒸发相变等因素,建立滤油机的油水分离流场的数学物理模型及水滴运动蒸发的相变方程;分析运行时间对油水分离过程中油水汽三相体积分数分布以及轴向脱水率的影响,表明不同运行时间油水汽三相流的动态特性,运行时间显著影响油水分离的脱水效率,为研究滤油机的油水分离机理奠定基础.     

Phase transition model of water flow irradiated by high-energy laser in a chamber

In the absorption chamber of a high-energy laser energy meter, water is directly used as an absorbing medium and the interaction of the high-power laser and the water flow can produce a variety of physical phenomena such as phase transitions. The unit difference method is adopted to deduce the phase transition model for water flow irradiated by a high-energy laser. In addition, the model is simulated and verified through experiments. Among them, the experimental verification uses the photographic method, shooting the distribution and the form of the air mass of water flow in different operating conditions, which are compared with the simulation results. The research shows that it is achievable to reduce the intensity of the phase transition by increasing the water flow, reducing the power intensity of the beam, shortening the distance the beam covers, reducing the initial water temperature or adopting a shorter wavelength laser. The study＇s results will provide the reference for the design of a water-direct-absorption-type high-energy laser energy meter as well as an analysis of the interaction processes of other similar high-power lasers and water flow.     

规则结构多孔填料塔两相流动特性实验研究

本文以空气和水为工质,对规则结构多孔填料塔的气-液逆向流动特性进行了可视化实验,研究了填料塔内气一液两相流动规律.实验结果表明:当液体流量一定时,随着气体流量的增加,压力损失增大;当气体流量一定时,随着液体流量的增加,气相压力损失增加.根据实验结果提出了采用水力雷诺数、韦伯数和无量纲流动参数的填料塔内气-液两相流动阻力系数实验关联式.     

垂直上升管中油水两相流流型辨识

基于运动波理论本文建立了垂直上升管中油水两相流运动波传播方程,计算得到了管内无仪器插入体情况下油水两相流运动波传播速度特性曲线,根据曲线特征确定了油水两相流过渡流型存在于持水率大于0.25并小于0.5区间,应用该流型辨识准则对Govier等实验观察到的油水两相流流型试验点进行了辨识,取得了较好对比效果。此外还使用Flores等击碎聚合机理性模型验证了本文的辨识流型图,并与之结合产生了更加细化的合成流型图。