过程工程学报 ›› 2024, Vol. 24 ›› Issue (12): 1375-1386.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.224165CSTR: 32067.14.jproeng.224165
乔勉1, 宫源1,2*, 王兰英3, 杨卓1, 李春雷1,2, 田玉琴1,2, 岳文菲1,2
Mian QIAO1, Yuan GONG1,2*, Lanying WANG3, Zhuo YANG1, Chunlei LI1,2, Yuqin TIAN1,2, Wenfei YUE1,2
摘要: 喷射器可快速实现气液混合并生成大量微气泡,且设备成本低,能效高,适用于规模化工业实践。喷射法生成微气泡的尺寸分布较宽,而喷射器结构参数及操作条件对微气泡尺寸的影响显著。基于以上因素,归纳了微气泡尺寸的变化规律:减小混合段长度和直径,增大扩散段角度、截面比可有效减小气泡尺寸,而收缩段角度对气泡尺寸影响较小;减小气体流量,增大工作液体流量可控制气泡尺寸在较小范围,气体体积比与气泡尺寸则呈线性关系。借助计算流体力学(CFD)模拟及粒子图像测速(PIV)技术对喷射器内气液间传递规律的研究,明确了接受室喷嘴出口处和混合段内的高效气液剪切是形成微气泡的关键,而扩散段是气泡破碎细化的主要场所。最后介绍了喷射器制备微气泡的应用,展望了未来研究热点。