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单个运动气泡近界面浓度场的研究 总被引:2,自引:2,他引:0
对单个气泡传质的近界面浓度场影响因素进行了实验和理论研究.实时激光全息干涉法测量结果表明,运动气泡近界面浓度是一个定态值,受流速、泡径、温度等因素影响显著;假设该传质过程达到局部平衡,进行热力学分析,得到的结论与实验结果一致.在实验测量结果的基础上,对单个O_2气泡在乙醇中吸收时的传质近界面浓度场进行了数值模拟,取得了良好的结果. 相似文献
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运动气泡近界面浓度场的激光测量及其传质特性的研究 总被引:14,自引:1,他引:13
<正>1引言迄今为止,有关两相流气泡的传质研究已有大量报道[1-4]。这些研究均是一种黑箱式的研究方法,着眼于宏观现象的观测、分析及回归,无法从机理上展示各种宏观传递现象的差异及其内在本质,固而其研究结果均带有很大的经验性和局限性。 随着化学工程基础理论研究的深入发展,需要进一步了解运动气泡逼近界面处浓度场的变化与分布。特别是由于运动气泡的特殊性,气泡在上升过程中要发生变形[5],形成泡前区及尾涡区,在这两个区域内,界面阳近动力学特性及浓度场特性有很大差异,这就需要在更深的层次上研究这种微观差异。 相似文献
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文章从理论推导与实际应用两方面探讨了热力学教材中存在的问题,认为国内外多种教材在非稳定流动过程能量平衡方程的推导中只考虑了物质流的非稳定性,疏忽了与物质流密不可分的状态参数、运动参数、位置参数的非稳定性. 相似文献
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文章从理论推导与实际应用两方面探讨了热力学教材中存在的问题,认为国内外多种教材在非稳定流动过程能量平衡方程的推导中只考虑了物质流的非稳定性,疏忽了与物质流密不可分的状态参数、运动参数、位置参数的非稳定性。 相似文献
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连续结晶过程非稳态特性的研究 总被引:1,自引:0,他引:1
建立了连续溶液结晶过程非稳态系统模拟软件,并应用该软件对过程内在不稳定性进行了分析.在10L及200L复杂结晶器内进行动态行为实验研究,观察晶粒粒度分布(CSD)的动态规律及系统参数对稳定性的影响趋向,实验与模拟分析的结果一致. 相似文献
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不可逆热力学分离过程理论 总被引:1,自引:0,他引:1
将热力学原理和理论扩展到不可逆过程 ,形成不可逆热力学理论 ,并应用于扩散传质分离过程 ,建立不可逆热力学分离过程理论 ,其核心为描述多组分物系组分间相对运动的普遍化麦克斯韦尔 -斯蒂芬方程。该理论可合理地解释一些传质“奇异”现象 ,计算非理想物系传质扩散系数 ,预测多组分分离过程的传质速率和级效率 ,其模拟计算结果与实验测定值能很好地吻合。不考虑组分间的交互作用 ,视各组分效率相等的模型计算结果与实验测定值存在偏差 ,物系的非理想程度越大 ,偏差越大。 相似文献
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针对气体吸收过程,以分子热力学为基础,结合普遍化的化学势推动力通量方程,导出了传质存在时两相界面处的浓度关系,并针对不同情况进行了求解.提出了一个反映液相侧动力学状况的无因次数群Biot数Yo,Yo数越大界面处两相越偏离平衡.界面浓度是与Yo和液相主体浓度密切相关的.对于气相阻力可以忽略的吸收过程,两相传质速率的大小主要取决于液相的溶质界面浓度和液膜厚度.采用激光显微全息干涉技术对甲醇,乙醇,正丙醇静止吸收CO2时的界面浓度进行了测定,试验结果表明了本研究模型的正确性. 相似文献
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运动气泡近界面湍流场的激光测量及其湍流结构特性 总被引:4,自引:0,他引:4
运用二维激光多普勒测速仪,测定了运动气泡近界面的动力学特性,其中包括时均特性及湍流场结构.实验表明,尾涡区的时均流速呈非均匀分布,湍流场由双结构组成,即由完全随机的湍流涡及规律性的相干涡构成,这种双结构现象在尾涡的中心及边缘部又有所变化,其相关函数、谱密度函数及统计尺度亦随不同的部位而变化.泡前区受尾涡区周期性Karman涡脱落的影响,呈现相同频率的周期波动.这种特性存在于切向及法向速度中. 相似文献
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以分子热力学为基础 ,对气体吸收过程进行了理论分析 ,导出了传质通量的数学表达式。根据该文分析 ,气液界面传质的源动力来自界面处气液两相的不平衡 ,即只要有传质发生 ,液相界面处的浓度就不会达到与气相呈平衡的浓度。对于气相阻力可以忽略的吸收过程 ,两相传质速率的大小主要取决于液相的溶质界面浓度和液膜厚度 ,影响溶质界面浓度和液膜厚度的主要因素是近界面液相侧的流场分布。利用近界面浓度与液膜厚度的激光测定结果 ,计算了甲醇、乙醇及正丙醇吸收CO2 气泡的传质通量 ,计算结果与实验值吻合良好 相似文献
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利用超声场鼓泡塔和双电导探针气泡特征参数测量仪实时测定了加入不同种类和不同浓度添加剂前后鼓泡塔内氨气气含率与传质系数变化规律。实验结果表明:无添加剂时,超声频率为20-50-100 kHz组合,功率100 W时,鼓泡塔内气含率比无超声作用时增加了37%~74%,传质系数增大了39%~61%;气含率和传质系数随加入正辛醇浓度的增大呈现逐渐增长的趋势,当正辛醇浓度超过1.0%(V)时,气含率和传质系数趋于稳定;超声频率为20-50-100 kHz组合,超声功率100 W,正辛醇浓度为1.0%时鼓泡塔内气含率比无添加剂加入时增加了20%,传质系数增大了16%,可见超声场与添加剂协同作用有利强化气液相间分布、提高传质效果。 相似文献
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膜萃取过程的传质特性研究 总被引:16,自引:0,他引:16
膜萃取是一种新型的分离技术。本文在中空纤维膜器中研究了膜萃取过程的传质特性。通过四种不同体系的实验,求取了基于水相的总传质系数,提出了求算膜萃取过程中各分传质系数k_(?)、k_(?)、k_(?)的半经验关联式。研究表明,减小膜阻可以强化膜萃取过程,提高过程的总传质系数.比较和分析膜萃取过程中各部分传质阻力,可以看出,对于萃取相平衡常数m1的体系应选用疏水膜器,对于m1体系则应选用亲水膜器。 相似文献
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Dimension Reduction Method in Thermodynamics of Multireaction Systems Residual Properties, Property Changes of Mixing and Excess Properties Relations
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Based on the fundamental thermodynamic principle the relationships of the residual properties, the property changes of mixing and the excess properties between the hypothetical solution of unreacted independent species and the equilibrated solution of actual species have been established. The hypothetical solution provides a way of reducing the dimensionality of problem and simplifying the analysis. 相似文献
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The present study deals with the pressure effects on the hydrodynamic flow and mass transfer within an agitated bubble reactor operated at pressures between 105 and 100 × 105 Pa. In order to clarify the flow behavior within the reactor, liquid phase residence time distributions (RTD) for different operating pressures and gas velocities ranging between 0.005 m/s and 0.03 m/s are determined experimentally by the tracer method for which a KCl solution is used as a tracer. The result of the analysis of the liquid‐phase RTD curves justifies the tank‐in‐series model flow for the operating pressure range. Good agreement is obtained between theoretical and experimental results assuming the reactor is operating as perfectly mixed. Two parameters characterizing the mass transfer are identified and investigated in respect to pressure: the gas‐liquid interfacial area and volumetric liquid‐side mass transfer coefficient. The chemical absorption method is used. For a given gas mass flow rate, the interfacial area as well as the volumetric liquid mass transfer coefficient decrease with increasing operating pressure. However, for a given pressure, a and kLa increase with increasing gas mass flow rates. The mass transfer coefficient kL is independent of pressure. 相似文献
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This study aims at applying artificial neural network (ANN) modeling approach in designing ozone bubble columns. Three multi-layer perceptron (MLP) ANN models were developed to predict the overall mass transfer coefficient (kLa, s?1), the gas hold-up (? G , dimensionless), and the Sauter mean bubble diameter (dS , m) in different ozone bubble columns using simple inputs such as bubble column's geometry and operating conditions. The obtained results showed excellent prediction of kLa, ? G , and dS values as the coefficient of multiple determination (R2 ) values for all ANN models exceeded 0.98. The ANN models were then used to determine the local mass transfer coefficient (kL , m.s?1). A very good agreement between the modeled and the measured kL values was observed (R2 ?=?0.85). 相似文献
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多变量化工过程系统的状态空间及其维数的判定准则 总被引:3,自引:0,他引:3
化工过程具有多变量、非线性和连续性的特征。状态空间是一种有效的描述过程状态和特征的方法。今从过程测量的基本因次关系出发,结合机理分析,提出了化工过程状态空间维数的判定准则。若系统单进单出的流股中包含i个独立物质组成,需要考虑j维几何尺寸因素,则系统可用一个维数是2 i j的集中参数变量构成的状态空间来唯一确定。该准则可以用于确定主元分析方法(PCA)的主元数目。按照准则确定的空间维数选取主元可以完全描述线性系统的状态信息;对非线性系统,误差在可以接受的范围内。仿真案例中,PCA及过程独立变量分析和准则判定一致。在状态空间中采用PCA建立坐标描述过程的静态和动态特性,实现了过程状态的可视化,以及操作条件的多目标优化。 相似文献