二维平行平板内分散气泡对液相表观黏度影响的数值研究

泡状液体广泛存在于各种工业领域,因此深入了解泡状液体的物理特性对产品质量改进和过程强化具有重要意义。本文为了理解气泡对液相表观黏度的影响,揭示液相表观黏度变化的原因,利用流体体积函数（VOF）与动网格结合的方法对二维平行板模型内气泡对液相表观黏度的影响进行了深入的数值研究;分别研究了相同体积分数、不同毛细数工况下,气泡加入对液相表观黏度的影响。结果表明：毛细数和气泡体积分数对液相的表观黏度具有巨大的影响作用;相同的体积分数下,当毛细数较大（Ca>1）时,气泡的加入会使液相的相对黏度减小,体积分数越大,液相的相对黏度减小得越严重;另外,相同的体积分数下,当毛细数较小（Ca<1）时,气泡的加入会使液相的相对黏度增大,体积分数越高,液相的相对黏度增大得越明显。     

特征时间对剪切稀化流体气泡上浮特性的影响

非牛顿气液两相流广泛存在于工农业生产中,气泡和液相间的接触非常复杂,对相间的传递效率具有重要的影响。为了理解气泡在非牛顿流体中的运动特性,基于连续表面张力模型与Carreau本构模型,本文运用volume of fluid（VOF）法研究了单气泡在剪切稀化流体内自由上浮的运动特性。研究发现：气泡的动力学特性与液相的特征时间λ密切相关,液相的剪切稀化程度越强（流变指数n越小）或表面张力越小（Eo数越大）时,特征时间λ对气泡变形和尾涡的影响越大。在给定的剪切稀化程度和表面张力下,λ越大,气泡终端速度越大,其尾涡强度和尺度也越大,导致气泡周围液相高剪切速率区和低表观黏度区的范围越宽。此外,当液相的表面张力较小时,在气泡尾部出现了黏度盲区;并且随着λ的增大,黏度盲区逐渐脱离气泡尾部并破碎;黏度盲区的出现减小了气泡周围液相低表观黏度区的面积,增大了气泡上浮过程的摩擦阻力,降低了气泡的终端速度。     

单气泡对层流自然对流传热影响的数值研究

在工业传热过程中，温度边界层的增厚严重降低了传热效率。研究发现在液相中加入气泡能提高相间的传热效率。采用VOF(流体体积法)研究单气泡注入对垂直管道内层流自然对流传热的影响，利用Boussinesq假设考虑自然对流的浮力项，分别研究相同气泡形状不同气泡尺寸以及相同气泡尺寸不同气泡形状对近壁流体自然对流传热的影响。结果表明：气泡直径越大，变形稳定后的上升速度和横向尺寸越大，对周围流场造成的扰动越剧烈，传热强化效果和传热强化影响区域增大；气泡直径相同时，随着Eo数的增大，气泡横向尺寸显著变大，传热增强效果变得明显。气泡注入影响传热增强的主要因素与气泡的横向尺寸和上升速度有关，横向尺寸和上升速度越大传热强化效果越好。     

成膜剂硅溶胶的黏度对涂层性能的影响

涂层黏度实验证实,硅溶胶黏度越大,所制备涂层的附着力越大,耐腐蚀性能越强。通过对硅溶胶的物理化学性能研究可知,硅溶胶体积分数的增加会导致体系pH值的上升,当体积分数为10%时,pH值达到最大值9.91。当pH值为9.7时,硅溶胶的黏度最大且Zeta电位绝对值最大。根据硅溶胶体积分数和体系pH值的线性关系,得出硅溶胶最佳体积分数为9.074%。     

疏水改性羟丙基胍胶(Hm-HPG)水溶液黏度行为研究

该文研究了疏水改性羟丙基胍胶(Hm-HPG)水溶液的黏度行为。结果表明:当Hm-HPG水溶液浓度超过临界缔合浓度cac后,溶液表观黏度(ηa)会迅速增加;水溶液中Hm-HPG质量分数为0.4%时,ηa随温度的升高经历升高-降低-平衡的变化过程,在20℃附近出现最大值;水溶液的ηa随NaCl、KCl和CaCl2加入量的增大不断增加,NaCl对溶液ηa增加的贡献最大,KCl次之,CaCl2最弱。当水溶液中Hm-HPG-R16和Hm-HPG-R12质量分数分别高于0.2%和0.3%时,十二烷基硫酸钠(SDS)与疏水聚合物存在着明显的相互作用。     

黏合剂和钝感RDX对ETPE发射药流变性能的影响

以不同Mn(数均相对分子质量)的ETPE(含能热塑性弹性体)为黏合剂、不同粒度的RDX(黑索今)为含能添加剂,制备了一种PBX(聚合物粘接炸药)——ETPE发射药。研究结果表明:ETPE发射药的表观黏度(η)随剪切应力和温度的升高而降低,较高的压力和温度有利于发射药的流动变形,加工温度以90~95℃为宜;当温度和RDX粒度相同时,ETPE的Mn越小,ETPE发射药的η越低;当温度和ETPE的Mn相同时,RDX的粒度越大,ETPE发射药的η越低。     

甘油水溶液中气液传质过程的研究

对二氧化碳气泡群在不同质量分数的甘油水溶液中的气液传质过程进行了研究。利用二氧化碳探针测定了不同操作条件下二氧化碳的体积传质系数,通过图像处理技术得到了气泡群的界面面积,考察了液相质量分数,气体流量对体积传质系数、界面面积和传质系数的影响。结果表明:体积传质系数均随气体流量的增大而增大,随溶液质量分数的增大而减小。气体流量通过影响界面面积对传质速率产生作用,而甘油水溶液的质量分数对传质速率的影响则归因于黏度对传质系数的影响。     

碳酸钙填充聚丙烯体系的流变行为研究

利用高压毛细管流变仪研究了纳米CaCO3和微米CaCO3分别单独填充和复配填充聚丙烯(PP)体系的流变行为。对纳米CaCO3填充PP体系,CaCO3的加入使体系的表观黏度(ηa)下降,但随着CaCO3的质量分数增加,ηa呈上升趋势。当CaCO3的质量分数为10%时,两种微米CaCO3(1.8μm和25μm)填充体系的ηa接近,但低于纳米CaCO3填充体系的;随着CaCO3的质量分数增加(如30%),三种体系的ηa接近。对纳米CaCO3和微米CaCO3复配填充PP体系,CaCO3的总质量分数为10%时,当微米CaCO3的质量低于CaCO3总质量的50%时,体系的ηa与纳米CaCO3单独填充体系相比呈显著下降;但随着CaCO3的总质量分数增加,ηa下降的幅度变小。     

台阶式单微通道内气泡生成动力学

采用高速摄像系统研究了台阶式微通道中气泡生成机理和尺寸变化规律。探究了气液相流量、液相黏度以及台阶宽度对气泡生成过程的影响机制。实验中分别采用不同质量浓度的甘油水溶液和氮气作为液相和气相。发现台阶式微通道中气泡的生成过程分为扩展、夹断和蓄能阶段。增大气相、液相流量,减小液相黏度使各阶段所消耗的时间减少。随液相黏度的增大夹断阶段消耗的时间逐渐变长,成为气泡生成过程中起主导作用的阶段。最后,基于台阶式微通道中气泡的生成机理,构建了气泡体积的预测式。     

纳米气泡对有机溶液表观黏度的影响研究

为了研究纳米气泡(NB)对有机溶液表观黏度的影响，利用无机陶瓷膜在溶液中产生纳米气泡后监测溶液的表观黏度变化，并利用计算流体动力学(CFD)模拟计算溶液内鼓入纳米气泡后表观黏度的变化情况以验证实验结果。实验结果表明：0.3 MPa压力下，纳米气泡的粒径分布在125～425 nm范围内，且液面纳米气泡的存在使水的平均表面张力从72.0减小至68.1 mN·m^-1。此外，经30 min鼓泡处理后，水、牛血清白蛋白(BSA)和海藻酸钠(SA)溶液的表观黏度分别从1.07、1.3和2.27 mPa·s减小至1.01、1.24和2.21 mPa·s,且随着纳米气泡浓度的增大，溶液的表观黏度持续降低。采用计算流体动力学种群耦合模型(CFD-PBM)模拟计算后溶液表观黏度的变化趋势与实验结果相一致，证实了纳米气泡在降低溶液表观黏度方面的效用。     

乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水的治理技术

乙烯酮(双乙烯酮)是十分重要的化工中间体,其下游产品较多。江苏某化工厂开发生产乙烯酮(双乙烯酮)下游产品三十多个,年生产规模三万多吨,是国内以乙烯酮(双乙烯酮)为中间体生产精细化学品的综合骨干企业。针对乙烯酮(双乙烯酮)下游产品废水特点,该厂结合企业实际,开展了产品优化,结构调整,清洁生产,资源循环利用,节水降耗等工作,从源头削减了污染物的生产。同时投资二千多万元新建预处理装置三套,6000m3/d废水生化处理装置一套,使全厂乙烯酮(双乙烯酮)下游产品的废水得到了有效的治理。     

分解炉扩径的技术改造

我厂3号回转窑(Φ4m×60m)生产线在1996年年底由SP窑(产量912t/d)改为NSP窑(产量1320t/d),预分解系统为四级旋风预热器带离线式分解炉     

基于组件技术的化工原理实验课件的设计

利用组件技术开发化工原理实验课件,给出了系统层、组件库层和应用层的架构划分。重点讨论了组件库的设计,给出了流体阻力这一典型实验的实现描述。实践证实,基于组件技术可以提高仿真实验的开发效率。     

水泥水化热测定方法综述

水泥水化热是中、低热水泥和核电工程用水泥的一项关键的技术指标。全球范围内测定水泥水化热的方法有溶解法、直接法/半绝热法、等温传导量热法三种。本文总结了中、美、欧相关方法标准,对其测试原理、仪器设备、试验过程等方面进行了比对,并对其在领域的应用做了简单的概括。     

几种乙炔加压设备性能的比较

阐述并比较了几种加压设备在乙炔加压清净过程中的性能和特点。     

A study of miscibility of blends of polybutadienes of varying microstructure

The miscibility of various amorphous polybutadienes with mixed microstructures of 1,4 addition units (cis, 1,4 and trans 1,4) and 1,2 addition units have been investigated. The studies here involved optical transparency, differential scanning calorimetry, and small angle light scattering. It was found that a 90 percent (cis) 1, 4 addition polybutadiene was immiscible with high (91 percent) 1,2 addition polybutadiene. Reduction of the 1,2 content to 71 percent induced an upper critical solution temperature (UCST) with the cis 1,4 polymer. Polybutadienes with 50 percent and 10 percent 1,2 contents were miscible above the crystalline melting temperature of the cis 1,4 polybutadiene. Immiscibility of the 91 percent 1,2 addition polymer was also found with a 10 percent 1,2 polybutadiene. The latter polymer also exhibits an UCST with the 71 percent 1,2 polymer. The results are used to interpret the characteristics of blends of polybutadienes of varying microstructure.     

粉煤灰中烧失量检测的不确定度分析

以F类粉煤灰为例,详细介绍了测定粉煤灰中烧失量的步骤、计算数学模型、影响测量不确定度的因素以及各项测量不确定度分量评定,人员、设备、材料、方法、环境都是影响测量不确定的因素。     

Process of acceleration of filtration of viscose

Conclusions It is significant that the purification on a single passage of viscose through porous ceramic corresponds to the result of a two-stage filtration of it in industrial filter-presses with standard fillings.Kiev Combine. Kiev Technological Institute of Light Industry. Translated from Khimicheskie Volokna, No. 3, pp. 20–22, May–June, 1969.