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T型微通道内液滴尺寸的实验测定与关联
  • ISSN号:0438-1157
  • 期刊名称:化工学报
  • 时间:2013
  • 页码:517-523
  • 分类:TQ021.4[化学工程]
  • 作者机构:[1]天津大学化工学院,化学工程联合国家重点实验室,天津300072
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(21106093,20911130358);高等学校博士学科点专项科研基金项目(20110032120010).
  • 相关项目:微通道内气泡聚并、破裂过程的界面演化规律及界面传质机理
中文摘要:

利用高速摄像仪对不同深宽比的T型微通道内液滴尺寸进行了实验研究。分别采用3种不同尺寸(深度×宽度)的微通道:400μm×400μm、400μm×600μm、400μm×800μm。以环己烷为分散油相,含0.3%表面活性剂十二烷基硫酸钠(sDS)的蒸馏水-甘油(质量分数分别为20%、40%、60%)溶液为连续相。考察了弹状流、过渡流和滴状流流型下微通道尺寸、两相流率、物性对液滴尺寸的影响。结果表明:液滴尺寸随微通道深宽比、连续相流率、黏度和毛细数的增加而减小,随分散相流率的增加而增加。用毛细数、两相流量比和通道深宽比对微通道内液滴尺寸进行了关联和预测,预测值与实验结果吻合良好。

英文摘要:

A high-speed camera was used to visualize and determine the size of formed droplet for liquidliquid two-phase flow in the T-junction microchannels with different aspect ratios. Microchannels with different dimensions of 400 μm× 400 μm, 400 μm)× 600 μm, 400 ×μm × 800μm in depth and width were used in this work. Cyclohexane and deionized water with 0.3% surfactant sodium dodecyl sulfate (SDS) - glycerol (20%, 40%, 60%) were used as the oil (dispersed) and water (continuous) phases, respectively. The effects of microchannel geometry, flow rates of both phases and physical properties of fluids on the size of droplet formed were investigated in the slug, transient and droplet regimes. The result showed that the droplet size decreased with increasing flow rate, viscosity and capillary number of the continuous phase, while it increased with increasing width of microchannels and flow rate of the dispersed phase. The correlations for predicting the size of formed droplet were proposed in taking capillary number, ratio of oil/water flow rates and aspect ratio of microchannels in/o account, and the calculated values by presented correlations agreed well with the experimental data.

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期刊信息
  • 《化工学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国化工学会 化学工业出版社
  • 主编:李静海
  • 地址:北京市东城区青年湖南街13号
  • 邮编:100011
  • 邮箱:hgxb126@126.com
  • 电话:010-64519485
  • 国际标准刊号:ISSN:0438-1157
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1946/TQ
  • 邮发代号:2-370
  • 获奖情况:
  • 中国科协优秀期刊二等奖,化工部科技进步二等奖,北京全优期刊奖,中国期刊方阵“双效”期刊,第三届中国出版政府奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:35185