电解质溶液的受热降膜传热与Marangoni效应

采用红外热成像技术研究了电解质Na2SO4-H2O溶液受热降膜传热过程中的Marangoni效应。实验结果表明,降膜表面的流向和径向上存在分别由温度和浓度分布不均引起的热和溶质Marangoni效应。降膜径向热Marangoni效应引起了液膜的收缩,使液膜厚度增加,增大了液膜热阻;流向热Marangoni效应加剧了液膜的湍动,减小了液膜滞流层厚度,降低了液膜热阻;径向溶质Marangoni效应则减弱了热Marangoni效应对液膜的收缩作用,促进了液膜的扩展。分析发现在本实验条件下,表征Marangoni效应大小的Marangoni数Ma不能准确地反映不同雷诺数Re下Marangoni效应对降膜流动的影响,为此引入判断Marangoni效应对降膜流动影响程度的Marangoni效应影响因子ε,ε与实验结果具有较好的一致性。     

Marangoni效应对降膜加热流动的影响

采用红外热像仪和智能化薄膜厚度测试仪研究了垂直板上受热降膜的流动特性, 得到液膜表面温度分布、液膜宽度、液膜厚度、局部液膜厚度随时间变化关系等参数 通过对这些参数的分析,可知降膜加热流动时,液膜表面出现轴向和径向的温度梯度,由此产生的表面张力梯度引起Marangoni效应对降膜流动有着很大的影响降膜加热流动过程中,Marangoni 效应使液膜产生较大的收缩,膜厚增加,表面波动加强.     

红外热像法研究降膜流动

采用高精度红外热成像技术研究固体平壁上加热和冷却液膜流动性能,比较了不同加热强度下液膜表面的温度场特征以及加热温差对固壁上液体分布的影响。传递过程中,界面上浓度和温度变化引起的表面张力梯度,驱使低界面张力处的液体流向高界面张力处（Marangoni效应）,从而造成了液体特殊的流动现象与分布特征。在受热/冷却降膜过程中,由于流速和传热的差异,液膜表面存在一定的温度梯度。横向的温度梯度远大于流动方向的温度梯度,引起的Marangoni效应会造成受热液膜收缩和冷却液膜扩展,从而明显地影响液膜的相界面积及其传递性能。     

降膜传质过程Marangoni效应稳定性分析

通过建立降膜流动传质模型，并考虑液相流动及非线性浓度分布的影响，利用线性微扰理论得到了降膜流动传质过程Marangoni效应发生的理论临界条件.用所建立的降膜流动传质实验装置得出实测传质系数的变化，由此获得Marangoni效应发生的实测临界条件，实测值与理论值基本符合，从而为工业上常见的降膜流动传质过程中Marangoni现象的预测和利用提供了理论依据.     

液体降膜中Marangoni效应的研究进展

降膜过程中的Marangoni效应是当前流体传递过程与非线性理论研究领域中的热点,对产品质量具有重要影响。回顾了近几年国内外关于Marangoni效应的最新研究进展,重点介绍了有关热Marangoni效应的实验及理论研究成果,并进行了比较和分析。结果发现,Marangoni效应与体系温度和浓度变化等有关,并会影响降膜稳定性。同时,针对目前研究中存在的一些不足,提出了今后研究工作的一些建议。     

Marangoni效应与降膜传递过程

M arangon i效应在降膜传热、传质过程中广泛存在,并对这些过程有着显著影响。人们对M arangon i效应进行过大量的理论和实验研究。初步总结了近年来关于M arangon i效应的研究工作,并对其中的热点问题进行分析,进而展望了未来关于M arangon i效应的研究趋势。     

固体平壁上受热降膜分布模型

在降膜受热流动过程中,由于液膜边缘与膜中央之间存在速度差异,造成液膜横向温度分布不均,由此在液膜横向产生了表面张力梯度, 即引起了自液膜边缘向液膜中央的Marangoni流动,从而使得液膜收缩变形. Marangoni流动引起的收缩效应与液体润湿性及流动压力的扩展效应相互作用, 在液膜边缘形成了凸起区. 根据液膜边缘凸起区内的受力平衡和物料平衡关系,同时考虑温度引起的表面张力梯度对液膜流动的影响,建立了受热降膜收缩模型. 此模型显示, 较低的壁温、较小的固液接触角以及较大的液体流量有利于液膜在加热固体壁面上的扩展. 通过与实验数据的对比显示,该模型较准确地预测了受热液膜下落初始过程中的液膜分布, 能够为传质传热过程及其设备的优化设计提供理论依据.     

γ-氨基丁酸溶液降膜传热过程流动特性研究

本课题组借助高分辨率红外热像仪,研究了γ-氨基丁酸（GABA）水溶液在不同温度和流速条件下的降膜流动过程中,Marangoni效应对其流动和传热的影响。实验发现,受热降膜流动过程中液膜存在明显的收缩现象,横向热Marangoni效应显著,在相同的进料温度下,加热温度越高,液膜收缩越明显。同时由于降膜表面更新加快,GABA溶液降膜流动时的溶剂蒸发速度较常规加热方式大大提高。以上结果对于GABA的提浓、富集具有重要意义。     

Marangoni效应与汽液传质过程

介绍Marangoni效应对液体混合物流型的影响,同时指出其影响传质过程的机理。在概述国内外这一领域的研究动态和进展的基础上,提出了在Marangoni效应作用下传质过程的控制与操作以及设计和开发新传质元件的思路与策略。     

伴有Marangoni效应的传质动力学

结合Marangoni对流的流体动力学条件，通过建立的半经验模型研究了伴有Marangoni效应的传质动力学，阐述了Marangoni效应增强传质的机理，得到了传质Sherwood数与Marangoni数之间的连续指数关联，从而得以解释不同实验过程中得到的不同Sherwood数与Marangoni数之间的关系.研究表明，由Marangoni效应而增强的传质系数与界面Marangoni湍动的表现形式有关.     

Influence of the Marangoni Effect on Mass Transfer in Inclined Falling Films

The Marangoni effect on the mass transfer coefficient of falling films was investigated on inclined stainless‐steel plates to elucidate the influence on the mass transfer performance of structured packing surfaces. Desorption of ethanol from water generated the Marangoni effect in the liquid phase while the process of oxygen desorption from water was proceeded. The enhanced liquid phase mass transfer by the Marangoni effect was found to be related to the ethanol concentration in the liquid, inclination of the plate, and liquid flow condition. A generalized correlation was proposed to predict the effective enhancement factor of the system incorporated with the Marangoni effect.     

HIPS生产中落锤冲击强度影响因素的讨论

本文简要介绍高抗冲型聚苯乙烯（HIPS）的生产工艺，分析影响HIPS落锤冲击强度的因素。提出了提高并稳定落锤冲击强度的有效措施。质量跟踪结果表明，HIPS落锤冲击强度明显改善。     

功能表面材料与流体界面相互作用对垂直降液膜流动特性的影响

通过调节水温度、添加表面活性剂以及铝合金壁面表面改性处理来改变降膜流体与固体表面之间的表面自由能差值,运用JDC-2000型精密测微仪测定垂直降液膜的厚度,研究固体表面和液体间相互作用对流体垂直降膜流动特性的影响;考察了液膜雷诺数、流体温度、添加表面活性剂、固体表面材料物理化学性质等因素对垂直壁面降液膜流动特性的影响规律。实验结果表明:改变固体表面与降液膜流体的物理化学特性,即改变固液界面的相互作用能够改变流体的降膜流动特性。降液膜平均厚度随液固表面自由能差的增大而减小。     

降膜结晶法精制对苯二甲酸二甲酯的研究

对苯二甲酸二甲酯 (DMT)是生产聚酯的基本原料 ,由于精制工艺流程长 ,导致DMT成本高 ,降低了竞争力。本文将降膜结晶技术用于DMT的分离精制 ,得到了高纯度的产品 ,讨论了各种操作条件对结晶速度和产品纯度的影响 ,确定了最优操作条件     

降膜式蒸发器在D-核糖浓缩中的应用

用肌苷水解法制备D-核糖时,得到的D-核糖水溶液需浓缩至水份低于2%的糖浆,才能进行结晶得到固体D-核糖产品。由于D-核糖在高温(50℃以上)条件下容易降解,所以浓缩过程要保证物料在高温状态的时间尽可能短,并尽可能降低物料接触热源介质的温度。我们选择了降膜式蒸发器作为浓缩设备,文章主要研究了如何合理地利用降膜式蒸发器来满足D-核糖浓缩的工艺要求。     

Effect of Solute‐ and Solvent‐Derived Marangoni Flows on the Shape of Polymer Films Formed from Drying Droplets

The effects of mixed solvents on the shape of films formed on a hydrophilic surface from polymer solute droplets were investigated experimentally. The film shape depended on the two solvents used, and the mixing ratio. It was also found that the flow direction was dominated by solute‐derived rather than solvent‐derived Marangoni flows. Consequently, the changes in the shape of the film could not be explained only by the Marangoni flow direction.