氣液界面?zhèn)髻|過程不穩(wěn)態(tài)對流的實驗研究.pdf

1、在氣液和液液的傳質過程中，由于在相界面上產生表面張力梯度和密度梯度，從而引發(fā)界面湍動。這是一種重要的流體力學不穩(wěn)定現(xiàn)象，它能夠影響傳質速率，為提高傳質效率提供了一個有效的途徑。由表面張力引起的界面湍動習慣上稱為Marangoni效應。 本文建立了一套水平非穩(wěn)態(tài)氣液傳質設備，采用光學紋影系統(tǒng)對丙酮/水和乙醇/水體系解吸傳質過程的對流結構的界面湍動進行了觀察。在氣液傳質過程中發(fā)生了Marangoni對流現(xiàn)象。文章從Marangoni

2、不穩(wěn)定性的角度對光學實驗結果進行了解釋。 其次，本文還對傳統(tǒng)紋影方法中光源進行了改進，通過對紋影像光強度分布的分析和整個傳質系統(tǒng)的標定，實現(xiàn)了對丙酮和乙醇解吸傳質過程的濃度梯度場進行了定量測量。定量分析表明丙酮/水、乙醇/水系統(tǒng)解吸過程中，引發(fā)界面湍動的原因是局部較大的表面張力梯度。對濃度梯度場的分析結論很好的符合了傳質過程出現(xiàn)的明暗條紋更替和傳質中心分裂的現(xiàn)象。同時這種濃度梯度的不均勻分布引發(fā)了界面的小尺度流動，加速了表面更新