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溶质Marangoni效应对降膜流动稳定性的影响

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降膜流动的稳定性对于提高涂膜质量、保障降膜换热器换热性能和促进药物吸收具有重要作用.基于液膜厚度与活性剂浓度的二维非线性演化方程,研究了含表面活性剂的液膜在倾斜平板上流动的稳定性,提出了包括壁面倾角θ、Marangoni数M、Weber数S和Peclet数Pe在内的临界Reynolds数表达式,分析了溶质Marangoni效应、倾角和扰动波数对线性稳定性的影响,探究了溶质Marangoni效应作用下表面波的时空演化特征.结果表明:初始扰动在溶质Marangoni效应影响下分离出快波与慢波,慢波在演化后期发展为多峰波状结构的表面波.增强溶质Marangoni效应可提高临界Reynolds数,扩大液膜流动稳定区并抑制失稳区的扰动增长,削弱表面波的色散效应.提高S和降低Pe均可抑制慢波的演化,而对快波演化基本无影响.
Influence of solutal Marangoni effect on the stability of falling film flows

刘成治、李春曦、周静宜、叶学民

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华北电力大学能源动力与机械工程学院, 河北保定 071003

表面活性剂 稳定性 流体动力学 数值模拟

国家自然科学基金国家自然科学基金

5187606512172129

2022

10.11949/0438-1157.20220973

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(12)
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