發(fā)布時間：2017-06-17 13:05

  本文關(guān)鍵詞：液液分散體系中液滴破碎機理的實驗研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：液液分散體系中液滴的破碎是該體系中最為顯著的過程特點,液滴的破碎會影響到流場的結(jié)構(gòu)和相界傳質(zhì)面積,進而會影響到整個體系的特性。本文采用高速攝像法對自由上升的粘性液滴進入湍流射流場后的形變和破碎的過程進行研究,并采用粒子圖像測速(PIV)技術(shù)對單相射流場進行拍攝,獲取了無分散相存在時射流流場信息。結(jié)合單相流場信息對不同條件下單液滴在湍流射流場中的破碎規(guī)律進行了統(tǒng)計和分析。在對射流單相流場的研究方面,利用2D-PIV研究了四種射流流量下去離子水自由噴入有機玻璃槽中形成的射流場。結(jié)果表明射流流場隨著射流流體距入口距離的增加呈漸擴的發(fā)展趨勢,且流場具有一定對稱性。流場中高速區(qū)和湍流動能耗散率較高的區(qū)域集中在射流入口附近較小的范圍內(nèi),在流場入口處,射流流體卷吸槽中靜止的流體隨之運動。射流流場具有較高的剪切速率,達到～100s-1。在采用高速攝像法對單液滴的破碎進行研究時,探索兩種液滴初始當量直徑(分別為6 mm和8 mm)在三種液滴發(fā)生位置共24種條件下液滴的破碎規(guī)律,對液滴在射流場中形變和破碎的過程進行了定性描述和分析。統(tǒng)計和分析了液滴的破碎后子液滴數(shù)量分布和尺寸分布。結(jié)果表明,在同一液滴生成位置處,隨著射流流量的增大,液滴破碎后子液滴數(shù)量分布范圍變廣,且最大子液滴數(shù)量增多。在同一射流流量下,隨液滴生成位置的深入,子液滴數(shù)量減少。對比兩種初始當量直徑的母液滴,發(fā)現(xiàn)粒徑較大的母液滴更容易發(fā)生破碎,且破碎后子液滴數(shù)量較多。同一位置處生成的母液滴,破碎后的Sauter平均粒徑d322隨著射流流量的增大而減小。破碎體積分率fbv的最大值隨著射流流量的增大而減小。同等實驗條件下,初始當量直徑較大的液滴破碎體積分率fbv小。
【關(guān)鍵詞】：單液滴破碎 射流流場 子液滴數(shù)量 子液滴尺寸
【學位授予單位】：北京化工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TQ021
【目錄】：

• 學位論文數(shù)據(jù)集3-8
• 符號說明8-10
• 摘要10-12
• ABSTRACT12-14
• 第一章 文獻綜述14-30
• 1.1 液滴行為的研究進展14-15
• 1.2 液滴破碎機理及相關(guān)模型15-26
• 1.2.1 液滴破碎機理16-18
• 1.2.2 破碎頻率模型,Ω(V_i)18-22
• 1.2.3 子液滴尺寸分布模型,β(V_j,V_i)22-26
• 1.3 液滴流體力學行為的實驗測試方法26-28
• 1.4 本文研究內(nèi)容28-30
• 第二章 實驗裝置及測試方法30-38
• 2.1 實驗裝置30-33
• 2.1.1 實驗裝置及測試設(shè)備30-32
• 2.1.2 實驗物系及物性32-33
• 2.2 實驗方法33-36
• 2.2.1 拍攝方法33-35
• 2.2.2 圖像分析方法35-36
• 2.3 操作條件36-38
• 第三章 單相射流流場的PIV研究38-56
• 3.1 單相射流流場的流型研究38-40
• 3.2 單相射流流場的流體力學特性研究40-54
• 3.2.1 射流流場湍動能及湍流動能耗散率的研究40-51
• 3.2.2 射流流場剪切速率分布51-54
• 3.3 本章小結(jié)54-56
• 第四章 單液滴在射流場中破碎規(guī)律研究56-96
• 4.1 液滴在射流流場中的形變和破碎56-61
• 4.1.1 液滴在射流流場中的形變和破碎過程的定性描述56-60
• 4.1.2 液滴在射流流場中產(chǎn)生復雜形變的原因分析60-61
• 4.2 子液滴數(shù)量分布61-79
• 4.2.1 平均子液滴數(shù)量62-64
• 4.2.2 射流流量對子液滴數(shù)量的影響64-68
• 4.2.3 液滴發(fā)生位置的影響68-73
• 4.2.4 母液滴初始當量直徑對子液滴數(shù)量的影響73-79
• 4.3 子液滴平均粒徑和粒徑分布79-93
• 4.3.1 子液滴平均粒徑79-85
• 4.3.2 子液滴粒徑分布85-93
• 4.4 研究方案優(yōu)化93-94
• 4.5 本章小結(jié)94-96
• 第五章 結(jié)論與前景展望96-98
• 5.1 本文主要結(jié)論96
• 5.2 創(chuàng)新點96-97
• 5.3 后期研究工作展望97-98
• 參考文獻98-102
• 致謝102-104
• 導師和作者簡介104-106
• 附件106-108

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