平行与交叉双声束声场中的声化学反应研究

给描述超声空化效应动力学过程的Noltingk-Napprias方程增加了一个表征外界随机微扰的修正项,通过对这个方程的解发现,声场施加微扰后,可使空化的空化泡数量增加。在此理论基础上,设想采用交叉双声束声场实现对声场施加微扰。实验结果证实,采用交叉双声束声场后声场中的声化学产额(分别以溶液pH值改变,电导率改变表征)较平行双声束声场增加约11%~13%不等。这一结果对于声化学反应器提高声化学产额有意义。     

声化学反应器设计研究进展

论述声化学反应器的研究进展及设计的基本原理,包括反应器采用的超声换能器的端面面积、输出声强、ＣＳＴＲ和ＰＦＴ模型下两种反应器中物料衡算方程,增加声化学反应器中声化学产额的空化效应动力学途径以及换能器与反应溶液之间的电 声耦合关系     

近场型声化学反应器中的化学反应

引　言声化学是 2 0世纪 80年代兴起的一门新化学学科[1～ 3] .声化学均相合成[4 ] 、声化学反应机理[5] 、声化学用于水处理[6 ,7] 是当前主要的研究方向 .近年 ,声化学反应的工业化也初露头角[8] ,而工业化所涉及到的一个重要问题是声化学反应器的设计理论 .Ｍａｒｔｉｎ[9] ,Ｈｏｆｆｍａｎｎ[10 ] ,Ｂｅｒｌａｎ[11] ,作者[12～ 15] 等对声化学反应器设计的一般原理进行过论述 .但是 ,直到目前 ,人们对空化泡数量与声化学产额之间定量关系的描述还很缺乏 .本研究采用近场型声化学反应器研究ＫＩ水溶液中的声化学产额与声场中空化泡数量…     

窄脉冲声场中空化峰对声化学反应器设计的作用

用声致发光在声强<0.5W/cm2时记录到脉冲声场中脉冲占空比为1∶1,脉冲宽度为300～400μs时空化效应出现峰值,即出现空化峰。这一效应对于在低声强(<0.7W/cm2)下引发声化学反应和降低声化学反应的声能耗有意义     

超声空化及其在石油工业中的应用

空化是超声技术应用于各个领域发挥其作用的核心效应,声空化机制是声化学的主动力。在超声正负交变声压下,液体介质中的微泡成长、压缩至溃破的过程中,会形成局部的高温高压、强烈的冲击波和高时速射流,使得介质能产生各种物理、化学和生物效应,如乳化、离散、凝聚等,这样的条件为一些化学反应开启了新通道,从而很好的应用于石油领域。     

圆球型声化学反应器内声场的数值模拟与实验研究

利用计算流体动力学CFD商业软件-FLUENT,以多相流模型中的混合物模型(Mixture)为基础,并耦合空化模型,对自主开发研制的圆球型超声化学反应器内空化场进行了数值模拟。反应器内空化场为液态水和空化汽泡二相流动问题,研究了空化模型参数的影响,对数值模拟的结果包括超声振动时的压力场、气含率场的分布进行了分析讨论,并与声压测量实验及铝箔空蚀实验结果比较,实验数据和模拟结果基本吻合。空化模型中,不可压缩气体的质量分数越大,水中O点处的气含率越高,压强波动幅度越小;水的饱和蒸汽压越高,O点处的气含量越大,且波动幅度越大,但压强幅值变化程度越小。本项研究表明CFD技术的应用对于超声声场分析具有重要的参考价值,对声化学反应器设计理论的发展具有指导意义。     

声化学反应器中空化声场和空化泡之间相位同步的方法

<正>声化学是20世纪80年代兴起的一门独立化学学科[1]。其工业化应用,主要涉及高效率、低运行成本的声化学反应器[2-9]。虽然,早在1993年,作者就发现了降低声化学反应器中声场临界值,以及减少声能损耗的方法——采用调制脉冲声波引发反应器中的超声"空化峰"[10]。但是,这只是途径之一。本文研究第二种途径——声场中的空化泡相位同步方法。     

水力空化过程及其在化工领域的应用

综述了水力空化发生原理,指出空化过程的能量释放和空化效应是强化反应过程的主要原因。通过对文丘里型、孔板型和复合型三种类型水力空化器的汇总,指出了各空化器结构参数对空化过程影响。通过对近年来水力空化技术在有机合成、废水处理、生物柴油制备等化工领域的梳理,进一步总结了水力空化技术的优势和目前仍待研究解决的问题。     

超声波废水处理技术的研究进展

本文介绍了声化学反应机理和影响空化效应主要因素,超声波技术在废水处理领域的研究现状和进展,并对今后开展这方面的研究提出了展望。     

声场模拟方法在大功率低频超声工程中的应用

介绍声场数值模拟方法在大功率低频超声处理器(如清洗槽、声化学反应器)中应用的研究进展。超声声场数值模拟包括基于计算流体动力学方法的二相流体模型模拟法;基于有限元分析方法的两步计算法和在波动方程中考虑流体中气泡的阻尼影响的阻尼超声波传播法。介绍了这些模拟计算方法的基本原理及相关模拟结果,并就存在的问题进行讨论,指出了有待进一步研究的问题。