气液传质过程中界面对流涂抹的实验研究

气液传质过程中界面对流涂抹的实验研究
赵薇
发明内容在相之间转移期间温度或浓度的不均匀分布可导致界面附近的流体之间的差异并且可导致界面处的对流。由于瑞利的对流引起的密度梯度以及由于表面张力引起的表面张力的对流Marangoni
在气液传质领域，界面对流加速了流体微量元素的表面更新速率，不依赖于外部能量，促进了不同浓度流体的混合，改善了工艺。它对传质和化学单元的功能具有重要意义。
在该文献中，通过Schlieren方法，Rayleigh对流，Marangoni对流，Rayleigh-Benard-Marangoni对流（RBM）记录气液传质装置中的二维传质图像。对它们进行定性分析。
在对传质图像进行定量分析后，研究了瑞利对流的发生和发展，以表征界面对流对传质过程的影响。
此外，RBM对流的浓度场首次在液体体内获得，并讨论了对流结构与两种不稳定效应之间的相互作用。
液体层的主要图像显示，在CO 2吸收或解吸的早期阶段，由气 - 液界面下的溶质梯度形成的均匀暗带逐渐穿透液体层的主体作为分子扩散。它表明。在阻力之后，条纹发生变形，形成对流单元。
密度差引起的瑞利对流逐渐发展，随着向主体移动而收敛，形成典型的羽毛对流结构。
由表面张力差异引起的Marangoni对流由小涡旋细胞聚合和发展，并在浮力的作用下形成界面循环结构。
在有机水溶液的解吸过程中开始RBM对流后，在界面下形成的较小的流动池在融合和发展中变得更大并且在体内逐渐发展。液相具有对流结构特征，具有两种对流效应。
定量分析结果表明，吸收过程中界面浓度的横向差异不仅影响瑞利对流的发生，而且相应的界面张力梯度促进了发展中的对流细胞的融合。对流
瑞利流向身体的过程促进了流体混合，从而降低了液相传质阻力。吸收过程中传质系数的变化通过实际浓度的差异作为传质的驱动力来计算。结果表明，界面对流与气液传质有关。
在水溶液解吸中，瑞利和马兰戈尼效应结合形成RBM对流。界面流体的表面张力梯度表明，对流单元中心处的大电压梯度驱动边界层附近的流体朝向单元并加速流体。更新表面并且流动池被引导到由密度梯度驱动的主体，这促进了液体的混合，显着降低了液体层的传质阻力并改善了传质过程。
[学位授予单位]：天津大学[学位]：硕士学位[gradu degree]：2016[分类号]：TQ 021。
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