荷电液气多相流气泡形成及分散的研究
发布时间：2020-12-12 03:17
液气多相系统在工业中有广泛应用。多相系统中,离散相通常以颗粒,液滴或气泡的形式分散到连续相中,以获得更大的相界面面积。离散相尺寸越小,相界面面积越大,传热传质的效果越好。传统方法使用机械搅拌对不同相进行混合,会产生大量机械能损失,能耗高,效率低。与之相比,电场驱动的相分散过程通过在气液界面附近产生自由电荷的库仑斥力,使气液相界面的表面张力被削弱,从而产生大量尺寸在微米级的气泡,为开发新型高效的多相混合技术提供了新思路[1]。液气多相系统是以液体为连续相,气体为分散相的多相系统。国内外学者对电场作用下的气液（气体为连续相,液体为离散相）、液液（不相溶的两种液体分别作为连续相和离散相）多相系统已有较多研究。这些研究都表明,电场对于减小离散相的尺寸,改善离散相在连续相中的分散以及强化传热传质,具有显著的效果。对于液气多相系统,气泡尺寸是决定相间传热传质的重要因素。通过电场调控液气多相系统中气泡生长和分散过程,获得微米级气泡,可改善气泡在液体中的分散状态,强化相间传热传质效率。对于电场作用下液气多相系统中气泡的生长和分散过程,国内外研究尚少,其作用机理尚不明确,理论模型并...
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电介质液体中的自由气泡受力情况
Egt= (1r Vg r)r=R= 3E0sinθ2+X(2如果气液相界面没有自由电荷，那么只需将上述方程中的 X 换 = [62]。法向电场的不连续性使得界面上出现自由电荷。电荷密度为qs=0 rl( Vg r)r=R 0 rg Vl rr=R=30 rgE0cosYX 12+X(2中 = rl rg = 。如图 2.3 所示，自由电荷的符号取决于电场方向，电场强度以及液体的电常数 Y 和电阻率 X。当电极所带电荷为正电时且 1 时，气泡上半所带自由电荷符号与电极相反，带负电荷；当 1时，气泡上半部表自由电荷符号与电极相同，为正电荷。相反，如果电极所带电荷为负电荷
作用在气泡表面电应力的法向和切向分量如下所示：fsn=90E022(2+X)2(rl 1)23+ (rl2+4rl 23)X2-(rl2 2rl+43) cos2θ (2.23)fst= 90 rgE02(2+X)2(YX 1)sinθcosθ (2.24)法向电应力可以改写成如下形式：fsn=90E022(2+X)2(αcos2θ β) (2.25)其中α=(rl2+4rl 23)X2 (rl2 2rl+43)β= (rl 1)23(2.26)
本文编号：2911755
【文章来源】：江苏大学江苏省
【文章页数】：74 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电介质液体中的自由气泡受力情况
Egt= (1r Vg r)r=R= 3E0sinθ2+X(2如果气液相界面没有自由电荷，那么只需将上述方程中的 X 换 = [62]。法向电场的不连续性使得界面上出现自由电荷。电荷密度为qs=0 rl( Vg r)r=R 0 rg Vl rr=R=30 rgE0cosYX 12+X(2中 = rl rg = 。如图 2.3 所示，自由电荷的符号取决于电场方向，电场强度以及液体的电常数 Y 和电阻率 X。当电极所带电荷为正电时且 1 时，气泡上半所带自由电荷符号与电极相反，带负电荷；当 1时，气泡上半部表自由电荷符号与电极相同，为正电荷。相反，如果电极所带电荷为负电荷
作用在气泡表面电应力的法向和切向分量如下所示：fsn=90E022(2+X)2(rl 1)23+ (rl2+4rl 23)X2-(rl2 2rl+43) cos2θ (2.23)fst= 90 rgE02(2+X)2(YX 1)sinθcosθ (2.24)法向电应力可以改写成如下形式：fsn=90E022(2+X)2(αcos2θ β) (2.25)其中α=(rl2+4rl 23)X2 (rl2 2rl+43)β= (rl 1)23(2.26)
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