液-液两相体系特性与非水介质体系传质的研究进展

印染行业中,染料一般由水相传递至纤维固体相,而影响染料在两相中传递的因素很多。为了研究染料的传递过程,文章简化了较多的因素,采用理想化的模型进行研究。综述了微通道中液-液两相流的最新研究进展,识别流体在各种条件下运行的流型,并分析影响流型的因素。探究了液-液两相流中的传质,特别是液滴流中的传质。讨论了在非水介质染色体系中活性染料向棉纤维的扩散过程,提出了液-液两相流研究在非水介质染色体系中的未来应用。

旋转式微通道内液液萃取的流型及传质

利用高速摄影仪观测了2-乙基己基磷酸单2-乙基己基酯(油相)与硝酸铬水溶液(水相)在旋转式微通道(RME)内部的液-液两相流流型,主要观察到了滴状流型(上油下水片状流、滴状片状流、滴状带状流)、带状流型(带状流、紊乱流)、上水下油流型(上水下油滴状流、上水下油片状环状流、上水下油带状流、上水下油丝状流),共3类,9种。考察了微通道设备的尺寸、内筒转速以及进料流速对流型的影响。发现了随着流速和转速的增加,RME内部的流型从滴状流型到带状流型再到上水下油流型的一个转变。进一步利用水油两相的韦伯数将微通道内部的惯性力和黏性力相关联,绘制了流型图,发现了RME内部惯性、黏性力的线性变化关系。最后在9种不同的流型下进行铬的萃取实验,找到了可实现较高萃取级效率的流型。该旋转式微通道内部流型的研究可以为后期的实验和设备的应用奠定基础。

基于格子Boltzmann方法的液液不混溶两相流动数值模拟

具有介观特性的格子Boltzmann方法能够准确方便地捕捉相界面细节,在两相流动领域具有广泛的应用前景.本文在简要介绍格子Boltzmann方法的基础上,利用格子Boltzmann方法的颜色模型对四类经典两相流动问题进行了模拟,界面张力的Laplace定律验证、单液滴松弛过程、两个液滴融合过程、水平通道内不混溶液液两相流动.结果表明,液滴界面张力符合Laplace定律;黏性越大,液滴松弛过程越稳定;界面张力越大,液滴融合速度越快;格子Boltzmann方法能够有效描述液液两相流动的界而信息。研究工作为应用格子Boltzmann方法分析两相流动问题奠定了理论基础.

管道旋流中油芯的形成条件与形态研究

以石油工业为背景的油水流动是典型的液液两相流。管道中的两相流动研究的主要内容是充分发展之后的流型和压降等。此文通过实验研究了一种非稳态阶段的两相流动—经过导流片之后一段距离之内的两相旋涡流动。实验划分了不同相含率与表观流速下的流动形态,研究了导流片前后的压降规律。