气-液非牛顿流体体系普遍存在于化工、石化和冶金等领域中,气泡的良好分散对于提高气液传递性能具有重要的作用。气泡的形成过程及该阶段的传质决定了气泡的初始大小、气液混合及传质的初始条件,在气液传质过程中占首要地位。以往的实验和理论分析难以揭示气泡形成过程中微观的流体力学特性和传质机理。本项目拟建立气泡形成过程中传质的数值模拟方法,通过数值模拟和实验相结合的手段,研究连续相的流向、气液流速比、孔口直径和安装方向、非牛顿流体浓度对气泡形成过程和形成阶段传质的影响规律,以明确外部操作条件和非牛顿流体的流变性对气泡生成过程的流体力学特性的影响,进而阐明气泡的形状和体积的变化机理,提供生成的初始气泡的流体力学特征和相应的传质速率的预测计算方法,为气液接触设备的开发、设计及优化提供理论依据和重要参考。
英文主题词non-Newtonian fluid;bubble formation;mass transfer;numerical simulation;experiment