重力场中粘性纳米液滴气溶胶间的碰并

研究重力场中粘性纳米气溶胶液滴之间的碰并问题.重力场中,纳米液滴之间的碰并属于低Péclet数情况,可以使用奇异扰动理论中的匹配渐近展开法,以此求解粘性纳米液滴气溶胶间的对分布方程,得到了该条件下碰并率的三阶渐近展式.     

高Knudsen数及低Péclet数下气溶胶粒子的耦合碰并

研究了高Knudsen数下弱重力和强Brown耦合碰并问题.在高Knudsen数条件下,介质可采用分子体系近似,由此建立高Kundsen数下分子体系中粒子的对分布方程.在低Péclet数条件下,使用奇异扰动理论中的匹配渐近展开法,求得了该条件下碰并率的三阶渐近展式.并将结果和低Knudsen数下连续介质近似的情况做了比较.结果表明分子体系中的气溶胶碰并率远大于连续介质中的碰并率.     

高Knudsen数及低peclet数下气溶胶粒子的耦合碰并

研究了高Ｋｎｕｄｓｅｎ数下弱重力和强Ｂｒｏｗｎ耦合碰并问题．在高Ｋｎｕｄｓｅｎ数条件下，介质可采用分子体系近似，由此建立高Ｋｕｎｄｓｅｎ数下分子体系中粒子的对分布方程．在低Ｐｅｃｌｅｔ数条件下，使用奇异扰动理论中的匹配渐近展开法，求得了该条件下碰并率的三阶渐进展式．并将结果和低Ｋｎｕｄｓｅｎ数下连续介质近似的情况做了比较．结果表明分子体系中的气溶胶碰并率远大于连续介质中的碰并率．     

大Knudsen数下气溶胶表面性质和密度比对碰并率的影响

大Knudsen数条件下,从气溶胶粒子的动力学参数入手,求得了全域Péclet数下的碰并率通量结果.讨论了表面性质对气溶胶粒子碰并率的影响,指出只要势力存在,在粒子半径空间总会存在一个Brown占优的区域.同时也讨论了密度比对气溶胶粒子碰并率的影响,指出可以在碰并率极限处使用可加性假设,使用上下游的说法更加适合描述该情况下的碰并率.     

重力场中Hamaker势对纳米气溶胶对分布函数的影响

本从研究重力场中碰并面外无势力纳米气溶胶粒子之间的碰并出发．重力场中，纳米气溶胶粒子之间的碰并属于低peclet数高Knudsen数情况．求解纳米气溶胶间的对分布方程，得到了该条件下对分布函数的解析解．将结果和含有实力作用的匹配渐进展开法得到的三阶展式的情况做了比较，确定了该条件下Hamaker势力对对分布函数的贡献．     

气溶胶凝聚粒子的分形模拟

分析了大气气溶胶特性的研究意义及气溶胶粒子的分形特征.基于DLA模型模拟了不同原始微粒数目凝聚生长的分形气溶胶凝聚粒子,并将模拟结果与实验观察结果相比较,验证了模拟结果的可靠性.给出了凝聚粒子分形维数随原始微粒数目的变化曲线,结果显示,原始微粒数目直接影响凝聚粒子的分形维数.     

萃取界面乳液的固体微粒稳定机理

对铜溶剂萃取时萃原液中固体微粒稳定界面乳化液的机理进行了研究.研究结果表明:固体微粒是促进界面乳液形成和稳定的关键因素,它通过3种机制稳定界面乳化液:一是减小乳化液滴粒度和粒度分布区间,当萃原液中固体微粒的质量浓度由0.138 g/L增加到2.918 g/L时,液滴平均粒径由346.7μm减小到25.5 μm,48 h后破乳率由84%降低到27%;二是在液滴界面形成固体复合界面膜对液滴起保护作用;三是以微粒絮团的方式填充于液滴间隙中,阻断液滴接触,防止液滴聚结破乳.     

超临界反溶剂过程中液滴传质行为模拟研究

在超临界反溶剂(SAS)过程中,液滴的传质行为是影响微粒尺寸和尺寸分布的关键因素.建立了有机溶液液滴与超临界反溶剂之间的传质模型,用于模拟超临界反溶剂制备超细微粒的传质过程.根据所建的模型,在不同温度和压力下,对超临界CO2和丙酮液滴进行了传质模拟研究.研究结果表明,对于CO2-丙酮溶液系统,随着压力和温度的升高,液滴直径膨胀的比率增大,液滴寿命缩短,液滴中心密度最大值增大,液滴达到饱和需要的时间增长.由于液滴膨胀和寿命是影响微粒形态分布的主要因素,最大液滴直径越大,液滴的存在时间越短,则反溶剂过程越迅速;过饱和度越大,成核速率越大,系统的扰动程度越大,因而获得的微粒尺寸就越小而且尺寸分布越均匀.     

剪切流场下液滴碰撞的流变特性

基于VOF液/液相界面追踪方法,建立了不可压缩水/油单乳液液滴动力学模型并进行数值求解,模拟研究了剪切流场条件下2个相同体积的液滴在碰撞过程中的相互作用及变形行为.观察了液滴碰撞过程中液滴的运动轨迹,并对相应的内在机理进行了分析.在剪切流场作用下,两液滴的碰撞过程分为接近、碰撞、分离3个阶段.由于碰撞过程中液滴间的相互挤推作用,液滴分离后,液滴间的侧向质心间距Δy/a增大.此外,分析了液滴碰撞过程中毛细数对液滴间相互作用的影响.两液滴在碰撞靠近过程中,在碰撞区中心处产生一个高压区,随着毛细数Ca从0.2增加到0.4,界面挤压变形越明显,液滴变形系数D也从0.32增加到0.51.     

液滴撞击固体表面过程的实验研究

对液滴撞击固体表面的过程进行实验研究,考察液滴的物性和操作条件对撞击过程的影响,结果表明：随着液滴黏度的增加、或表面张力系数的增大、或撞击速度的减小,液滴的铺展直径、铺展速度和铺展面积均减小;液滴的能量在黏性中的耗散主要发生在撞击的初始阶段,随着液滴黏度的增加、或表面张力系数的减小、或撞击速度的增大,黏性耗散的速率均增加。本文得到的关于液滴雷诺数和韦伯数的关联式可用于预测液滴的最大铺展直径和最大铺展面积。