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超声微反应器内气液传质过程的介尺度强化机制

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采用CFD方法对超声微反应器内的Taylor气液两相流的传质过程进行了模拟.针对传质过程中主要的介尺度结构,包括气泡表面波、空化声流、液相内的局部浓度,分析了其空间分布和时间演化规律.模拟结果有效捕捉了实验难以观测的液膜区域,并将液膜厚度与气泡表面波振动进行了关联,阐释了气液界面附近的空化声流对传质过程的强化作用.根据超声微反应器内Taylor流的传质特点,分别研究了不同流动和超声条件对液弹内和液膜处传质过程的影响,比较了各局部传质对整体传质效率的贡献.通过分析整体/局部Sherwood数与Peclet数间的关系,研究了超声效应对气液传质速率的影响.分析结果从介尺度角度验证了文献关于超声微反应器传质系数的计算,完善了超声微反应器内气液传质过程的强化理论.
Mesoscale enhancement mechanism of gas-liquid mass transfer in ultrasonic microreactor

许非石、杨丽霞、陈光文

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中国科学院大连化学物理研究所,辽宁大连116023

微通道 微反应器 超声 声空化 气泡 传质

国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金中国博士后科学基金

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2022

10.11949/0438-1157.20220087

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2022.73(6)
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