析气界面上气泡聚并促进的传质

在充分研究析气界面上气泡行为的基础上，根据界面上气泡生长过程的动力学行为，运用界面附近流体流动及相间传质理论，导出了界面上气泡聚并促进的传质模型，在此基础上结合前文工作，导出了析气界面上气泡滑移、聚并及脱离界面逸出这三种气泡行为共同促进的传质模型。     

传质体系界面过程研究进展

对传质界面现象及使用的实验方法进行了分类、概括、归纳了影响界面传质动力学过程的基本因素。介绍了描述传质界面结构的相间σ相、界面相物理化学模型,总结了相间分散层（IDZ）模型的原理、动力学过程与伴随的界面过程特征。并为IDZ结构寻找了证据。     

液液传质界面扰动的实验研究

选用几种典型液液体系,对一相为膜流动时伴随有界面扰动的传质进行了研究．实验在类似湿壁塔的扩散槽中进行,利用激光全息干涉装置拍摄传质界面现象的全息图,分析界面扰动对传质速率的影响．获得了传质系数增强因子的关联式．     

界面湍动对湿壁塔液相传质系数的影响

选用乙醚的低浓度水溶液为研究对象，在湿壁塔中液相层流流动状态下，考察乙醚解吸过程中传质系数与Marangoni数之间的变化．实验结果表明当平行于界面的表面张力差超过临界值后，Marangoni界面湍动效应将发生，随之导致传质系数较之只依赖扩散传质时增大，并且传质效果的强化程度同Marangoni界面湍动的强度有关．进一步的实验数据拟合结果表明传质增强因子F同Ma数之间符合幂函数关系，结果有助于利用Marangoni界面湍动增强传质效果．     

苯胺在液膜体系中油／水界面传质动力学的研究

本文建立了一套液－液界面传质速度测定的简易装置，用于苯胺－煤油－盐酸液膜体系中苯胺在油／水界面传质动力学的研究。测定了苯胺在煤油／水、十一烷／水界面的总平均传质系数，并考察了不同添加剂对传质的影响。发现苯胺在十一烷／水界面的传质系数比在煤油／水界面上的大；在油相中加入ｓｐａｎ８０和磷酸三丁酯（ＴＢＰ）会使传质阻力分别增加减少，而液体石蜡的加入几乎不影响传质速度。测定结果与实际液膜法处理结果吻合很好     

吸收过程中界面湍动对传质的影响

传质过程中的界面湍动现象广泛存在,宏观上表现为传质阻力下降,传质速率增加.本文以甲醇、乙醇等有机溶剂吸收二氧化碳的物理吸收过程为研究对象,建立了一套带有激光纹影仪与计算机实时图象采集系统的传质实验装置,研究了相界面湍动对传质速率的影响,以及液膜厚度变化对相界面湍动情况下传质速率的影响.定义了放大因子,利用放大因子定量说明界面湍动对传质速率的影响.实验发现界面湍动存在时,液相传质系数与理论值偏离,而且随传质推动力的增大,偏离增大;同样条件下,改变液膜厚度,传质速率可以成倍的增加.这说明吸收过程中界面湍动对传质的促进作用受多种因素的影响.     

垂直管内汽－液两相间传质及界面对冷凝过程的影响

本文根据冷凝的控制方程和相应的边界条件，得到了传质及界面对冷凝过程影响的解析解，并对影响冷凝过程的机制和主要因素，如表征蒸汽及界面速度的因子Ｂ、表征由传质引起动量传递的因子φ以及反映传质及界面综合作用的因子ω分别进行了讨论．结果表明，传质及界面对冷凝过程有明显的影响，本文解与努塞尔解有显著差别．     

间断界面上挥发性污染物传质研究

为研究间断界面动力学特性对挥发性污染物在间断界面上传质的作用,在 VOF 方法基础上,建立了忽略化学反应的挥发性污染物三维瞬态水气耦合迁移模型;在模型求解过程中,考虑水气大密度差的作用,提出全量限定离散格式。结果表明：乙醇溶液传质的数值计算结果与试验结果吻合较好;初始能量越高的水流,遇到障碍物后间断程度越高;间断程度的提高促进了挥发性污染物界面传质过程;高频水波带动空气中污染物迁移,空间上污染物浓度的波动频率随间断程度的增高而增高。     

液-液传质过程中液滴内界面湍动现象

在水-丙酮-甲苯和水-丙酮-甲基异丁酮两种液-液体系中,使用放大投影法,在包括Rayleigh对流影响和排除Rayleigh对流影响的情况下,观察了溶质在液滴与连续相之间传质引发的界面湍动现象,结果表明,液-液传质过程中液滴内部的界面湍动强烈,对传质有强烈的促进作用.Marangoni对流单独作用下的液滴内部界面湍动强度大,可充满整个液滴内部,而当Marangoni对流与Rayleigh对流耦合存在时,液滴内部界面湍动强度较小,仅存在于液滴界面内侧附近,不能充满整个液滴内部空间.     

用于界面对流模拟的格子Boltzmann方法

通过引入外力修正系数和界面对流强度,在介观尺度上运用格子Boltzmann方法模拟乙酸乙酯吸收二氧化碳传质过程的界面Rayleigh对流现象。基于实验测定的流场平均速度值来确定外力修正系数,在外力修正系数确定的条件下,进行了平均速度分析,其结果与实验相符;并且考查了平均浓度和界面对流强度随时间变化关系。     

气-液界面处疏水碳酸钙纳米颗粒的分布行为及其对传质过程影响的研究

在纳米碳酸钙原位改性、碳酸钙基润滑油清净剂制备等过程中,疏水碳酸钙纳米颗粒易富集在气-液界面处并对气-液传质过程造成影响。为揭示疏水碳酸钙纳米颗粒的分布行为,并量化其对传质过程的影响程度,提出利用探索界面处颗粒层流变行为的方法来确定疏水性碳酸钙纳米颗粒在气-液界面上的吸附量,并预测其对传质过程的影响。一方面,通过对界面处疏水碳酸钙颗粒层进行流变测量,量化不同疏水性颗粒加入条件下界面处的表面压力;另一方面,利用膜分散微反应器进行Ca（OH）₂溶液-CaCO₃疏水颗粒体系吸收CO₂的传质行为研究。研究结果表明,碳酸钙纳米颗粒的疏水性和颗粒表面浓度会直接影响颗粒的分布状态,进而改变界面处的表面压力,最终导致传质效率出现差异。当颗粒达到临界浓度、颗粒层呈现不可压缩的流变状态时,气-液传质系数会降低约一个数量级（从10^-3 m/s到10^-4 m/s）。此外,还进一步提出了气-液界面处表面压力与液相中碳酸钙纳米颗粒疏水性和表面浓度关系的计算式,进而确定了气-液体系原位合成改性碳酸钙纳米颗粒的适宜操作范围。     

4种表面活性剂对CO2气泡吸收过程近界面浓度影响的研究

利用显微激光全息干涉法研究了第三组分对气泡传质的影响。第三组分分别选择了几种不同类型的表面活性剂。结果表明，加入微量的表面活性剂，气泡传质时的近界面浓度度将发生显著变化。     

气液界面传质过程Rayleigh对流模拟的格子Boltzmann方法

浓度梯度导致的Rayleigh对流是一种通常在传质过程中观察到的界面现象.为了模拟乙醇吸收CO2气液传质过程中界面传质引发的Rayleigh对流现象,提出了描述界面扰动的随机扰动模型,并建立了带有双分布模型的二维格子Boltzmann方法(LBM).模拟二维液相Rayleigh对流过程中,假设界面上CO2浓度为常数.通过模拟研究,确定了随机扰动模型的2个参数:局部扰动概率P和浓度扰动大小ρD.模拟结果表明,当0<ρD≤10-9,kg/m3、10-6≤P≤10-1时,平均液相传质系数存在一个稳定值:(1.09±0.02)×10-5,m/s.通过考察浓度分布结构,分析了Rayleigh对流的时空演化过程.根据模拟结果定义并计算了传质增强因子,其证明了Rayleigh对流能够有效地强化界面传质.     

表面活性物质对液液传质的影响Ⅰ．对单液滴传质的影响

选择四种具有不同互溶度的液液体系，研究表面活性剂的加入对单液滴传质系数的影响。结合界面张力的测定结果，探讨互溶度、界面活性与传质系数的关系。结果表明，互溶度与界面活性、传质系数的降低之间存在着对应关系，对于低界面张力、部分互溶的体系，界面张力不是决定表面活性物质对液滴传质系数影响程度的主要因素。     

气—液相界面上的一维传质过程研究

应用自相似方法分析了气－液相界面上的一维传质过程，得到了问题的自相似解，并将数值计算结果与实验值进行了比较。     

气－液相界面上的一维传质过程研究

应用自相似方法分析了气－液相界面上的一维传质过程，得到了问题的自相似解，并将数值计算结果与实验值进行了比较     

气液传质相界面湍动现象的实验及分析

气液相际间传质过程中,由溶质浓度梯度产生的表面张力梯度可以导致相界面湍动现象.本文采用激光纹影仪观察及计算机在线图象采集的方法,对气液两相物理吸收和解吸过程中相界面处的湍动现象进行了实验研究.传质过程包括异丙醇、乙醇、甲醇、氯苯吸收和解吸CO2.实验结果表明,在不同的吸收体系中,有不同的湍动形状,根据其形状大致可分为多边形和滚桶状两类;同一体系,在不同的实验条件下,也会有多种界面湍动的形式,其形式与吸收体系性质和实验条件密切相关.     

界面动力学对微重力下溶液法晶体生长的生长界面和溶解界面稳定性的影响

用一个二维的数学模型研究微重力条件下溶液法晶体生长的晶体生长界面和溶解界面的稳定性以及界面动力学对界面稳定性的影响.研究表明,不管是否考虑界面动力学效应都存在稳定的晶体生长界面和溶解界面,其形状都是上部适当后倾的适当形状的曲面.计算了在各种情况下晶体生长稳定界面和溶解稳定界面的形状.界面动力学使晶体生长稳定界面的倾斜度变小,使溶解稳定界面的倾斜度略微变小.     

湖泊疏浚对沉积物-水界面溶解氧的环境效应

水体溶解氧含量是水环境质量的重要参数.本研究将室内模拟实验和疏浚工程相结合,探讨了疏浚对沉积物-水界面耗氧能力、微剖面溶解氧分布的环境效应.研究结果显示,疏浚具有降低溶解氧消耗能力的潜在长期效应,但是由于还原性物质的暴露,疏浚后新生表层沉积物短期耗氧能力很强;疏浚没有改变到氧气在沉积物-水界面中的传质深度.结果暗示疏浚可能显著提高重度富营养化湖泊夏季溶解氧含量.     

长度单位对界面裂纹与界面下裂纹干涉的影响

研究了长度单位的选取对界面裂纹与界面下裂纹干涉的影响。对于一条在远场载荷作用下的界面裂纹及其附近的界面下裂纹,采用伪力法计算了不同长度单位时无量纲化的应力强度因子和能量释放率。研究结果表明：对于具有与长度单位有关的振荡性的物理量,无量纲化不能保证其与长度单位的选取无关;对于不具有任何振荡性的物理量,无量纲化可以保证其与任何物理单位的选取无关。