施文华 裴刘军 张红娟 王际平 朱斐超

摘要：

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。

关键词：

微通道;流型;液-液两相流动;传质;非水介质染色体系

中图分类号： TS193.1

文献标志码： A

文章编号： 10017003（2021）11001008

引用页码： 111103

DOI： 10.3969/j.issn.1001-7003.2021.11.003

Research progress on the characteristics of liquid-liquid two-phase system andmass transfer in non-aqueous media system

SHI Wenhua1，2， PEI Liujun1，2， ZHANG Hongjuan1，2， WANG Jiping1，2， ZHU Feichao3

（1.Engineering Research Center of Textile Chemistry and Clean Production， Shanghai 201620， China; 2.School of Textiles and Fashion， Shanghai Universityof Engineering Science， Shanghai 201620， China; 3.School of Textile Science and Engineering（International Institute of Silk），Zhejiang Sci-Tech University， Hangzhou 310018， China）

Abstract：

In the printing and dyeing industry， dyes are generally transferred from the aqueous phase to the fiber solid phase， and a lot of factors affect the transfer of dyes in the two phases. To investigate the transfer process of dyes， many factors are simplified in this paper for study using an idealized model. This paper reviewed the latest research progress in the liquid-liquid two-phase flow in microchannels， identified the flow patterns of fluids under various conditions， and analyzed the factors affecting the flow patterns. Then， this paper studied the mass transfer in liquid-liquid two-phase flow， especially the mass transfer in liquid droplet flow， discussed the diffusion process of reactive dyes to cotton fiber in non-aqueous media dyeing system， and proposed the future application of liquid-liquid two-phase flow in non-aqueous media dyeing system.

Key words：

microchannel; flow pattern; liquid-liquid two-phase flow; mass transfer; non-aqueous media dyeing system

基金項目： 国家自然科学基金项目（22072089）;“十三五”国家重点研发项目（2017YFB0309600）;新疆生产建设兵团重大科技项目（2019AAA001）

作者简介： 施文华（1997），男，硕士研究生，研究方向为物理化学。通信作者：裴刘军，副教授，peilj@sues.edu.cn。

近几十年来，由于微流体系统的突出特点，例如流体运行体积小、安全性高、易于控制及精确的传热和传质性能，引来研究者对微流体系统的关注日益增加。在微流体系统中，最常见的两相流是气-液流和液-液流。在微观尺度上，与惯性力和重力相比，微流体两相流的表面张力更为主要[1]。微流体两相间的流动特性与常规尺度下有较大差别，产生了多种界面现象，流动过程复杂[2]。不同的条件下，在气-液两相流和液-液两相流系统中观察到不同的流态，例如气-液两相中存在气泡流、泰勒流、弹状气泡流、弹状环形流、搅动流和环形流等，而液-液两相中存在液滴流、弹状流、界面流、环形流和平行流等[3]。……