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Marangoni效应与其他因素对传质系数影响的研究

周超凡

  在气液和液液的传质过程中,由于在相界面上产生表面张力梯度和密度梯度,从而引发界面湍动。这是一种重要的流体力学不稳定现象,它能够影响传质速率,为提高传质效率提供了一个有效的途径。由表面张力引起的界面湍动习惯上称为Marangoni效应。气液相际传质过程中,界面Marangoni效应会对传质过程产生重要的影响,为此建立了一套气液接触传质设备,通过N2与异丙醇、乙醚、丙酮、乙醇稀溶液逆流接触将液体中使表面张力降低的溶质解吸出来,从而引发Marangoni湍动,提高传质速率。发生Marangoni对流时,液相的传质系数比只依靠扩散传质而不考虑Marangoni效应时大,因此引出增强因子F这一概念,通过计算F的值即可判断Marangoni效应是否发生以及Marangoni效应对传质速率的影响程度。通过实验结果和文献已发表的实验数据,提出一个包括Marangoni准数的计算传质系数的关联式,对实验数据和文献数据分别进行了关联,得出了液相Sherwood数与Marangoni数的关系式。其计算结果与实验结果、文献数据相符合。通过查阅大量文献建立了计算传质系数的数据库,根据传质系数数据库总结了液体流速、气体流速、物性、温度、压力、浓度和Marangoni效应等因素对传质系数的影响。……   
[关键词]:质量传递;界面湍动;Marangoni效应;表面张力梯度
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:天津大学2005年
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