含水离子液体鼓泡塔气液两相流动行为的实验和数值模拟

发布时间：2021-01-19 17:53

　　离子液体作为一种新型介质具有结构可设计性、热稳定性良好、饱和蒸气压低等优点,在气体分离、反应催化等领域具有很大的应用潜力。但要实现离子液体技术的工业化,对该体系进行流动传递特性的研究至关重要,比如由于离子液体具有较高粘度,导致其传质效率较低。作为一种降粘措施,在离子液体中添加微量水则可极大降低粘度,提高传质效率;另一方面,离子液体在生产和使用过程中通常都会有少量水存在,开展微量水存在下离子液体的研究是非常必要的。在此背景下,本论文主要采用实验及计算流体力学（CFD）模拟的方法,对含水离子液体中单气泡及多气泡行为进行研究。主要研究内容及成果如下:（1）开展了含水离子液体中气泡行为的实验研究。采用高速摄像技术对不同水含量离子液体及水中气泡形态、大小及分布等规律进行了研究,采用床层膨胀法计算得到整体气含率随气速以及水含量变化的影响规律。研究发现离子液体中气泡行为同水中气泡行为有很大的差异,水含量对离子液体气泡行为有很大影响,水含量越低,气含率越高、气泡直径越大、气泡分布范围越宽。（2）开展了含水离子液体中单气泡行为的CFD模拟研究。采用VOF方法对气液相界面进行了追踪,考察了水含量对气泡变形... 

【文章来源】：中国石油大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

鼓泡塔内气液两相流型[40]

- 8 -(b)图 1.2 鼓泡塔内气液两相流型[46, 47]Fig 1.2 Flow patterns of gas-liquid two-phase fluid in bubble co子液体实验研究方面，董海峰[5]采用高速摄像技术以及 E对鼓泡塔内[Bmim]BF4-空气气液两相进行了研究，通过气的转变进行了研究，得到了均匀鼓泡区（HoR）、过渡区区（HeR）三种不同流型的分布，如图 1.3 所示。张欣[48]不同离子液体中气液两相分布状态进行了研究，发现不同

中国石油大学（北京）硕士专业学位论文态有很大的不同；针对不同水含量离子液体中的单气泡行为进行了初步的实验研究，对气泡变形率及气泡直径进行了分析，发现水含量对气泡变形与运动有很大的影响，因此开展进一步的模拟研究，考察气泡运动变形的原因是非常必要的。


本文编号：2987441