共轴微通道NaAlg-Oil两相流的实验研究

发布时间：2025-07-08 22:28

　　 本文以海藻酸钠溶液(1%wt)为分散相、豆油为连续相,研究竖直共轴微通道的两相流动特性。在两相流型图中,存在Slug、Dripping、Jetting三种流型,Dripping流型的区域最大,Slug和Jetting流型的区域较小,流型转变机理不相同。在Dripping流型区域,微滴长度随着连续相流量的增大而减小;微滴频率随着连续相流量的增大而增大。在Jetting流型区域,微滴长度随着连续相流量的增大减小,微滴频率随着连续相流量的增大而增大。两种流型之间存在微滴长度和频率的拐点。随着分散相流量的增加,非牛顿流体海藻酸钠溶液的粘度下降,分散相的粘性力减小、惯性力增加,微滴长度和微滴频率都增大。

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【部分图文】：

图1 实验装置示意图

两相流实验装置由驱动模块、试样模块和观测模块三部分组成(见图1)。驱动模块包含注射泵、螺杆泵、不锈钢注射器。注射泵推动不锈钢注射器将分散相注入微通道内管中，螺杆泵直接将连续相注入微通道外管中。试样模块包含共轴微通道试样、四氟管、内管转接头、收集器。观测模块包含高速摄像机、补光灯、....

图2 Na Alg—Oil两相流型

实验中，在分散相通道的出口处，分散相与连续相交汇，连续相剪切分散相、形成分散相的微滴。在微通道海藻酸钠—豆油的两相流实验中，改变连续相(10mL/h≤Qc≤480mL/h)和分散相(2mL/h≤Qd≤10mL/h)的流量，观察两相流型的转变。在本文实验条件下，发现了三种流型:柱塞....

图3 Na Alg—Oil两相流的流型图

分散相微滴是多组实验结果的共性特征。微滴形态的变化对应不同的流型和生成机理，以分散相的等效流率ud为纵坐标、以连续相的等效流率uc为横坐标，绘制两相流流型图(见图3)。从图中可知，在本实验中，Dripping流型的区域最大，Slug流型的区域和Jetting流型的区域较小;其中S....

图4 连续相流量Qc对微滴尺寸L和频率f的影响

图4中，横坐标是连续相流量Qc，左纵坐标是微滴长度L，右纵坐标微滴频率f。两条纵向的虚线将图中区域分为三部分，从左至右依次是:Slug流型、Dripping流型和Jetting流型。在本文实验中，Slug流型的数据较少，Dripping流型和Jetting流型的数据较多，所以重点....

本文编号：4056709