新技术添加了脉动场,以准确调节气体液体泰勒流量

微反应器对在连续流量模式下大规模生产高级材料和化学物质具有很大的希望。亚博网站下载这是由于它们的几个好处,例如卓越的热量和传质效率,易于扩展,高可控性等。

新技术添加了脉动场,以准确调节气体液体泰勒流量
通过微通道中的气体摄入量调节气液的泰勒流量。图片来源:上海高级研究所。

在各种流动模式中,气体液体流量已被确定为优化化学反应的完美流程。但是迄今为止,缺乏能够准确控制泰勒流动模式的技术。

在上海高级研究所(SARI)的张教教授和副教授Jie Zhang的指导下中国科学院亚博老虎机网登录(CAS),一组研究人员的动机是出于这种挑战,即设计一种新的创新技术,以添加脉动场来准确控制气体液体泰勒流量。

该研究的结果在发表的一篇论文中报道了化学工程杂志。作为研究的一部分,研究人员采用了简单的阀布置来启动脉动场。因此,他们能够产生液体sl的周期性加速和减速运动。

研究人员通过使用计算流体动力学(CFD)模拟来梳理视觉流实验,以研究在脉动气体摄入条件下泰勒流动模式的时间空间迁移。

该团队使用高速摄像头通过应用Lagrangian方法来监视气液接口的轨迹。数值模拟通过应用Euler方法帮助他们在各个时刻获得流场分布。

同时,研究人员还对气泡形成过程中所涉及的力以及脉动下气泡长度和速度的性质进行了深入的分析。

研究人员对模式的时间空间迁移的分析表明,脉动可能会增加惯性力对泰勒流动模式的力量。如果脉动能量超过特定值,则可能会破坏模式。

这项研究提供了一种新技术来准确控制气体液体泰勒流。此外,它还将为这种技术的未来应用提供动力,以增强连续流中的各种气体液反应。

这项研究得到了CAS的青年创新促进协会,CAS的STS计划和由Shell资助的Frontier Scientific Research项目的财务支持。

期刊参考:

张,Y.,。(2021)通过微通道中的脉动气体摄入量调节气体液体流量。化学工程杂志doi.org/10.1016/j.cej.2021.129055

资源:https://english.cas.cn/

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