界面活性剂的混合添加对溴化锂溶液表面张力及吸收水蒸气的影响

本文从将两种有效添加剂混合添加的角度,来研究其对溴化锂水溶液吸收水蒸气的影响.采用静态池吸收实验测试溶液吸收水蒸气的效果.通过对正辛醇、仲辛醇、异辛醇、正己醇四种物质采用单种添加和两种混合添加的测试实验表明,混合添加后的效果与其中较好的添加剂单独添加的效果接近.采用吊板法测量溶液的表面张力.通过对添加以上混合添加剂后的溴化锂水溶液的表面张力的测试表明,混合添加后溶液的表面张力与其中较大程度降低溶液表面张力的添加剂单独添加后的表面张力接近.     

添加剂不同气相添加方式对溴化锂水溶液吸收水蒸气的影响

选取分子中含5～10个碳原子的15种醇类物质作为添加剂,进行溴化锂溶液吸收水蒸汽的静态池实验.实验分别采用了直接气相添加和在冷剂水中添加两种添加方式.直接气相添加实验结果表明,一些添加剂(其中包括正辛醇和异辛醇)仅以气态形式作用于溴化锂溶液表面时同样可以对溶液吸收水蒸汽产生显著的强化作用,另一些物质以气相添加时的强化效果与液相添加时有着很大的差别;添加剂在冷剂水中低温蒸发的气相添加实验表明,添加剂在冷剂水中的蒸发情况对气相添加的效果产生影响.     

气相界面活性剂对溴化锂水溶液吸收水蒸气的影响

目前在溴化锂吸收式制冷机/热泵中被广泛采用的界面活性剂是2-ethyl-1-hexanol(2EH)和1-octanol。传统的界面活性剂的添加方式是,将界面活性剂以液相形式投入到溴化锂溶液中。如果在三效循环中仍采用这样的方式将2EH加入到溴化锂溶液中,由于发生器的温度较高,势必有界面活性剂被蒸发而进入冷媒系统。为探讨三效循环界面活性剂的可能添加方式,同时试图研究界面活性剂以气相形式投入对溴化锂溶液吸收水蒸气的影响,本文针对几种可能有效的界面活性剂,做了界面活性剂的气相添加对吸收速度影响的测试实验。经过对2-ethyl-1-hexanol、1-heptanol和1-hexanol等添加剂的静态池实验,结果表明,气相添加的效果与液相投入没有明显的差别,同样可以大大提高溴化锂溶液吸收水蒸气的速度。     

不同类型的添加剂对制冷效能的影响分析

为了提高溴化锂吸收式制冷系统的制冷效率,通常在制冷剂中添加表面活性剂,以提高制冷系统中溶液蒸发、吸收和冷凝过程中热量传递效率.通过研究溴化锂吸收式制冷系统的工作原理和工作过程,得到了活性剂对制冷性能影响关系式.在此基础上,对戊基甲醇、正六醇和1-羟基己烷这三种添加剂的制冷性能进行对比测试,实验表明添加浓度为150ppm...     

填料型绝热吸收器影响因素实验研究

为了研究绝热吸收器内溴化锂溶液降膜吸收水蒸汽传质强化过程,本文首先建立了溴化锂溶液降膜绝热吸收循环实验台,然后分析了喷淋溶液温度、喷淋溶液流量、喷淋溶液浓度和吸收压力等参数变化对吸收过程传质系数的影响,并得出有指导意义结论.     

壁面涂层构型对垂直降膜流动特性的影响

利用特种表面涂层材料对实验管壁进行改性,使液膜形成沟流,实现液膜的内外表面溶液重新掺混;管外涂层的不同构型形成表面张力梯度表面,在吸收过程中可引导液滴向液膜方向运动,促进液膜扰动,从而达到强化传质的目的.通过液膜流动的可视化照片和液膜波动特性的实验结果,对不同状况下的流动形态进行初步分析.     

传热传质分离的绝热吸收过程实验研究

根据传热传质分离的吸收形式,设计加工了一台溴化锂绝热降膜吸收的实验装置,对溴化锂水溶液在倾斜平板上对水蒸气的吸收特性进行了实验研究,分析了预冷却温差、溶液流量及平板倾角对吸收过程的影响。实验结果表明:预冷却温差、溶液流量及平板倾角越大,溴化锂溶液对水蒸气的吸收效果越好,并认为吸收过程可以分成三个步骤,另外就热质分离吸收器的设计过程中的溴化锂溶液的最小速度提出建议。     

基于Marangoni效应的液-液驱动铺展过程

液体表面的液滴运动在微流体和许多生物过程中具有广泛的应用前景.本文通过研究在液体基底上一种低表面张力液体对另一液体的驱动来理解Marangoni效应在自发驱动体系中的作用.为了研究液体驱动的液滴铺展过程,建立了以不易挥发性硅油作为驱动溶剂、正十六烷作为受驱动液滴,以及不同浓度的十二烷基硫酸钠溶液作为基底溶液的实验体系.通过对正十六烷液滴受驱动铺展动态过程的观察和研究,发现界面张力梯度对液体驱动的铺展起主导作用.实验结果表明:基底溶液浓度主要对正十六烷液滴的最大铺展半径存在影响.此外,用经典稳定性分析模型解释了正十六烷在受驱动铺展过程中由液柱破碎成小液滴的原因,同时得到了失稳特征参数最快不稳定波长与正十六烷液柱半径之间的关系.     

不稳定液体基底上溅射金属Ag薄膜的非平衡生长

本文研究了不稳定液体基底上溅射金属薄膜的非平衡生长现象。实验发现：此类薄膜的生长速率不再是常数，与基底温度、表面覆盖率密切相关；薄膜的表面形貌受到了基底温度、溅射功率、固体-液体界面性质等因素的复杂影响。分析表明：生长界面的表面张力及其各向异性对薄膜生长过程起着重要的作用。     

3363/3364离子膜在NH_3-H_2O-LiBr吸收式制冷系统中的应用研究

由于NH3-H20-LiBr三元溶液中溴化锂的存在会使溶液性质发生改变,易于发生过程的进行,但阻碍了吸收氨的传质过程,对吸收性能不利.对此提出了一种膜分离技术,可将溴化锂从进入吸收器的溶液中分离出来,进而改善吸收性能.为检验对溴化锂的分离效果,采用装有3363/3364异相离子交换膜堆的膜分离装置进行实验。实验结果表明NH3-H20-LiBr三元溶液在膜分离器中一次循环后分离溴化锂的效率达90%,两次循环后分离效率达95%以上。基于上述实验中的分离效率,利用Aspen Plus模拟器,进一步模拟分析了带有这种膜分离装置的NH3-H20-LiBr三元吸收式制冷系统,并计算其性能系数.结果表明,与普通三元吸收式制冷系统相比,采用膜分离技术后,NH3-H20-LiBr吸收式制冷系统的性能系数可提高近10%.     

微重力下凝结和沸腾着的汽泡周围流场

1引言尽管对沸腾换热已有大量的研究，但对沸腾过程中驱动汽泡外流动的机理仍没有透彻理解，通常认为，汽泡外流动是由液体自然对流引起的。但是，近来的微重力实验表明［‘］；在没有自然对流的微重力场中，沸腾换热同样很剧烈。为了弄清正常重力和微重力环境中驱动换热的机理，很有必要作进一步的研究。本文数值分析了微重力环境下驱动壁面汽泡周围液体流动的基本机理，深入分析了Marangoni效应的影响，同时考虑表面凝结和蒸发过程的作用。2理论模型汽泡外流动可由二维层流N－S方程及烙方程来描述，流动是由Marangoni边界条件驱动，该条…     

Preliminary study of two immiscible liquid layers subjected to a horizontal temperature gradient

Marangoni convection, driven by interfacial instability due to a surface tension gradient, presents a significant problem in the crystal growth process. To achieve better materials processing, it is necessary to suppress and control this convection, especially in crystal growth using Liquid Encapsulated Czochralski techniques in which the melt is encapsulated in an immiscible medium. Marangoni convection can occur at the liquid-liquid interface and at the gas-liquid free surface. Buoyancy driven convection can also affect and complicate the flow. The present report studied Marangoni convection in a two-liquid layer system in an open and enclosed cavity. Flow in the cavity was subjected to a horizontal temperature gradient. Interactive flow near the liquid-liquid interface was measured by the Particle Image Velocimetry (PIV) technique. The measured flow field is in good agreement with numerical predictions.     

绕汽柱热毛细对流的数值模拟

本文建立了一个在常重力及微重力情况下绕汽柱热毛细对流的数学模型,并采用有限差分法来积分非稳态动量方程和能量方程,得到了不同参数下热毛细对流的数值解．通过数值模拟,得到了不同参数下热毛细对流的速度矢量场,了解了有关无量纲参数对热毛细对流的影响规律．得出结论：热毛细对流不仅在微重力条件下存在,即使在重力场中,在特定情况下也是不能忽略的。     

液-液两相液层间传质过程的Rayleigh-Bénard-Marangoni对流特性

传质引发的Rayleigh-Bénard-Marangoni对流(RBM对流)对化工传递过程有着显著影响.但是,已有的相关研究多集中于气-液体系,并且有限的针对液-液体系的相关研究尚缺乏对RBM对流演化及其引发的界面扰动行为的深入分析.因此,本文基于阴影法设计搭建了竖直狭缝内液-液两相液层间传质过程的RBM对流特性可视化实验平台,并实验观测了水-甲苯-丙酮三元体系中丙酮组分扩散传质时出现的RBM对流结构以及其向下层水相主体的发展演变过程,探讨了水相丙酮初始浓度、甲苯相丙酮初始浓度以及甲苯层厚度对RBM对流特性和液-液界面形貌的影响.研究表明:在Rayleigh-Taylor不稳定性作用下,水相上层密度(重力)分层"界面"下凸沉降形成波浪形丘状"界面",并随着"界面"处密度与压力失调的加剧而演变成羽状流;因羽流区"界面"不同浓度梯度引起的传质特性差异,羽状流又可以演变成弱羽状流和强羽状流两种形态;当丙酮浓度梯度增大到一定程度后,近界面处短时间内产生大量RBM对流结构,且结构间相互影响增强而聚并成对流团,并随着传质过程的进行,逐渐演变成独立的强羽状流; RBM对流强度与上下液层丙酮浓度梯度大小呈正相关关系,且液-液界面粗糙度及其非稳态波动随着丙酮浓度梯度的增加而增大.     

Threshold onset of Marangoni convection in narrow channels

There are several experimental studies where the Marangoni convection begins only at a certain difference in the surface tension, i.e. in a threshold way. This effect contradicts a traditional point of view according to which the surface flow in Newtonian fluids should begin at an arbitrary small difference in surface tension. To explore this phenomenon in detail we investigated the initiation of the Marangoni convection at a free liquid surface caused by injection of a droplet of surfactant. It was found that the surface motion occurs in a threshold manner, i.e. when a surfactant concentration in the droplet approaches a certain critical value. The described phenomenon is more important in narrow channels and essentially depends both on the purity of the basic liquid and on the surfactant used. Based on the experimental results, a hypothesis about an important role of residual impurities contained in basic liquids which can thoroughly change a surface rheology was suggested. The theoretical model taking into account special rheological properties in the free surface is considered. The results of the numerical simulation are in a good agreement with the experimental observations.     

竖直管末端凸弯月面热毛细流的数值研究

蒸发弯月面附近的传热传质过程具有非常广阔的应用背景而得到人们的广泛关注。但另一方面,由于相变现象及微尺度现象的存在,又使得该过程的研究具备相当的复杂性。近年来,Gazzola等人在边界条件对称的情况下,观测到在竖直管中,蒸发的凸弯月面下存在有非对称流动。而根据以往人们针对蒸发液面的研究,对称的边界条件下产生的流动往往应...     

Influence of substrate conductivity on circulation reversal in evaporating drops

Nonuniform evaporation from sessile droplets induces radial convection within the drop, which produces the well-known "coffee-ring" effect. The evaporation also induces a gradient in temperature and consequently a gradient in surface tension, generating a Marangoni flow. Here we investigate theoretically and experimentally the thermal Marangoni flow and establish criteria to gauge its influence. An asymptotic analysis indicates that the direction of the flow depends on the relative thermal conductivities of the substrate and liquid, k_{R} identical withk_{S}/k_{L}, reversing direction at a critical contact angle over the range 1.45相似文献   

浓度边界层中成长汽泡的界面特性

对于双组分池内核态沸腾，热边界层中生成的汽泡，同时也处于浓度边界层中．本文建立了边界展中汽泡表面张力模型，对温度和浓度引起的表面张力变化进行分析．结果表明，表面张力从汽泡顶部到底部是递增的，从而形成液体沿界面自上而下的Marangoni流．通过汽泡底部微层相界面方程的求解，探讨了微层变形特征，由此分析汽泡脱离机理．微层变形与文献[1]中指出的接触线的变化从本质上是一致的．