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同轴式微通道内气泡生成特性数值模拟及试验验证

2021-07-19王艳丽

液压与气动 2021年7期

王 月,徐 博,2,王艳丽

(1.北华大学机械工程学院,吉林吉林 132021; 2.燕山大学机械工程学院,秦皇岛河北 066000;3. 吉林省工业技师学院,吉林吉林 132021)

引言

微细气泡的等效直径通常小于100 μm相对常规气泡体积甚小,具有许多优良特性,如气泡比表面积较大、在两相间传质效率高、上浮速率慢、表面自带活性自由基等[1-2]。微细气泡因具有如上所述特性而逐渐被广泛应用于臭氧投加处理污水、医学检测、美容保健、去果蔬农残等诸多领域,且在各领域中微细气泡都表现出很好的潜在应用及科研价值[3-5]。

近年来,国内外有许多学者进行了大量的研究,并得到大量的研究成果。谭立新[6]研究了水利工程中水-气二相流的一些基本理论,并提出了水-气二相流的数值模拟方法与实测数值验证的方式。赵铎[7]通过在大型多相流试验环道上进行气-水二相流试验及不同流量的数值模拟得出气-液二相的分布及流速。柏超[8]通过理论分析方法解释微细泡(液滴)生成过程的一些现象与流型转换机理,并得出预测微细气泡(液滴)大小的数量级关系式。袁希钢等[9]针对T形微通道,运用数值模拟与试验的方式研究了黏度和表面张力对气-液二相流型分布的影响。杨丽等[10]针对流动聚焦模型,通过数值模拟研究了微管道内液滴的形成机理及影响因素。冯俊杰[11]研究了2个共轴线上升气泡之间的连接和聚并行为,以及气泡在湍流场中的上升和破碎行为。

国外研究主要以剪切式研究为主,较少涉及同轴式的研制。……

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