液-液兩相介質中液滴在瞬時來流作用的演變過程研究.pdf

1、液滴變形破碎的過程是油水界面受擾動失穩(wěn)演變的過程，研究液滴的破碎對研究油滴的形成過程有很重要意義。此外，液滴的破碎過程也廣泛存在于化工、環(huán)保等領域，如液液萃取、多相反應、懸浮聚合及乳狀液的制備等化工過程，這些過程的過程速率取決于二相間的相際面積，研究液滴破碎對于增加相機面積加快反應速率、提高效率無疑具有促進作用。
　　 本文較系統(tǒng)研究了液-液兩相體系在瞬時來流作用的變形破碎的演變現象，在實驗中得到了五種演變模式，重點研究了這幾種

2、模式演變的內在機制及影響因素，并進行了實驗和數值計算結果的比較，主要內容如下：
　　 1、實驗研究中，自行研制了一種用于研究沖擊作用下，液-液兩相體系中液滴變形及其破碎現象的墜落實驗裝置，并通過在油為連續(xù)相環(huán)境中生成球形液滴，對液滴在沖擊作用下的演變過程進行了實驗研究；數值計算方面，在數值求解兩相混合的質量和動量守恒方程基礎上、運用VOF(volume of fluid）模型求解每個網格單元的體積分數離散方程、然后用界面重構技術

3、追蹤液滴與環(huán)境流體界面，從而模擬了液滴整個演變過程。
　　 2、實驗結果表明，墜落實驗裝置在液-液兩相介質中液滴變形破碎機理問題研究中展示出其特有的優(yōu)勢和潛力; 通過高速攝影所記錄的液滴演變過程，總結出本實驗條件下四種較為典型的演變模式，根據其演變特征分別稱之為振蕩、袋狀、帽狀、竹節(jié)狀和蘑菇狀模式. 這些模式所伴隨的變形、破碎等過程具有不同的特點，其中有些模式在已有的公開文獻中尚未見到相關報道通過；同時，對實驗現象進行了合理的推

4、測解析其演變機理。數值計算結果雖然在后期破碎過程與實驗結果有所區(qū)別，但也反映出這幾種模式的演變特點；根據數值得到的流場結構，分析了實驗推理的液滴演變機理的合理性，而且進一步深化了液滴演變機理解釋3、實驗中針對幾個重要參數，如沖擊強度、液滴直徑、相界面張力、液滴及外環(huán)境油相密度等開展了一定的研究.分析了沖擊強度、液滴直徑、相界面張力、液滴及外環(huán)境油相密度五個參數對液滴演變的影響. 同時通過數值計算的結果具體分析了這幾個物理參量主要影響作用