液體霧化廣泛應用于化工生產(chǎn)、交通運輸以及航空航天等領域,霧化效果的優(yōu)劣對化學反應或傳質(zhì)的進行存在顯著影響。本文使用高速相機和馬爾文激光粒度儀研究了含氣泡液體的霧化過程,揭示了液體內(nèi)部氣泡強化霧化效果的作用機制,建立了含氣泡液體射流破裂及同軸氣流式霧化模型。具體內(nèi)容歸納如下:1.使用空氣、CO2、H2和水作為實驗介質(zhì),研究了含氣泡低粘流體的射流破裂過程。發(fā)現(xiàn)在射流破裂Rayleigh模式下,含氣泡射流破裂長度隨著氣泡直徑的增大而減小,隨射流速度的增大而增大。含較小密度氣體的液體射流具有更短的破裂長度。通過不穩(wěn)定性分析與射流擾動機理發(fā)現(xiàn)了內(nèi)部氣泡強化射流破裂的作用機制,揭示了不同氣體密度條件下射流破裂的變化規(guī)律,建立了含氣泡射流破裂長度的理論模型。2.研究了不同粘度甘油水溶液的含氣泡射流破裂過程,發(fā)現(xiàn)內(nèi)部氣泡能夠顯著縮短高粘流體的射流破裂長度。含氣泡高粘流體的射流破裂長度隨著氣泡直徑的增大而減小,隨著液體粘度的增大而增大。聯(lián)合不穩(wěn)定性理論和液體粘性對氣泡誘導速度波動的抑制作用,建立了高粘流體含氣泡射流破裂長度模型。3.對含表面活性劑射流的破裂過程進行了研究。發(fā)現(xiàn)處于射流破裂Rayleigh...

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【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 研究內(nèi)容
    1.3 論文的主要創(chuàng)新點
第2章 文獻綜述
    2.1 霧化概述
        2.1.1 霧化簡介
        2.1.2 霧化分類
        2.1.3 霧化的表征與測量
    2.2 圓柱射流初次霧化
        2.2.1 影響射流初次霧化的因素
        2.2.2 射流破裂模式
    2.3 二次霧化
    2.4 氣流式霧化
        2.4.1 環(huán)形液膜射流的氣流式霧化
        2.4.2 圓柱射流的同軸氣流式霧化
    2.5 氣泡霧化
    2.6 非牛頓流體的霧化
    2.7 文獻綜述小結(jié)
第3章 內(nèi)部氣泡對低粘流體射流破裂過程的影響機理研究
    3.1 實驗裝置與流程
    3.2 射流內(nèi)部氣泡的測量
    3.3 含氣泡射流破裂的形態(tài)學特征
    3.4 內(nèi)部氣泡對低粘流體射流破裂長度的影響
        3.4.1 低粘流體射流破裂長度
        3.4.2 氣泡尺寸對射流破裂長度的影響
        3.4.3 氣體密度對射流破裂長度的影響
    3.5 本章小結(jié)
第4章 內(nèi)部氣泡對高粘流體射流破裂過程的影響機理研究
    4.1 實驗裝置與介質(zhì)
    4.2 高粘流體射流破裂過程
    4.3 含氣泡高粘流體射流破裂形態(tài)學特征
    4.4 含氣泡高粘流體的射流破裂長度
    4.5 本章小結(jié)
第5章 內(nèi)部氣泡對含表面活性劑射流破裂過程的影響
    5.1 實驗流程與介質(zhì)
    5.2 含表面活性劑射流的破裂特征
    5.3 含氣泡表面活性劑射流的破裂特征
    5.4 本章小結(jié)
第6章 含氣泡液滴的二次霧化
    6.1 實驗裝置與流程
    6.2 含氣泡液滴袋狀破裂特征
        6.2.1 袋狀破裂時間特征
        6.2.2 袋狀破裂空間特征
    6.3 含氣泡液滴袋狀破裂的轉(zhuǎn)換韋伯數(shù)
    6.4 本章小結(jié)
第7章 含氣泡液體同軸氣流式霧化研究
    7.1 實驗流程與方法
    7.2 含氣泡低粘流體同軸氣流式霧化形態(tài)學特征
    7.3 含氣泡低粘流體同軸氣流式霧化液滴粒徑特征
        7.3.1 霧化液滴粒徑的時間演變
        7.3.2 霧化液滴粒徑的影響因素分析
        7.3.3 霧化液滴粒徑的誤差傳遞分析
    7.5 含氣泡高粘流體同軸氣流式霧化
        7.5.1 實驗裝置與介質(zhì)
        7.5.2 高粘流體的霧化特征
    7.6 本章小結(jié)
第8章 全文總結(jié)與展望
    8.1 全文總結(jié)
    8.2 展望
參考文獻
致謝
博士在讀期間發(fā)表和投稿論文



本文編號：3868530