跨气泡界面的相间传质三维测量技术
泡状流动气液相间传质现象广泛存在于水处理、石油化工以及核能工程等工业领域及自然过程中。利用四个配备了双像器的高速相机,将阴影成像技术(Shadowgraph)和激光诱导荧光技术(LIF)结合,对均匀湍流场中运动的单个气泡界面形态及周围物质浓度分布进行了三维同步测量。本工作是世界上首次在高佩克莱数条件下对气泡传质过程的三维可视化及对相间传质速率的定量测量。

SI-LIF 联合测量原理

三维层析测量设备布置及背景湍流场的控制

测量结果表明: 主导气泡近界面流动进而引起物质从界面向主流区输运的是气液相对运动引起的相干尾流结构而非湍流中的旋涡。

不同Ret下测得的传质速率kl均与基于势流近似的解析解接近
本工作揭示了湍流场中通过气泡界面传质的基本物理机制,为传质理论模型研究提供了明确实验证据。
