【摘 要】
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气液传质往往是气液反应过程的控制步骤.一定条件下,气泡尺寸越小,气液体积传质系数越大.尺寸较小的微气泡(≤50 μm)因其较大的比表面积已广泛用于气液传质过程强化.然而,研究中发现微气泡产生的能耗非常高,从能效的角度必然存在优化的气泡尺寸.目前测定气泡尺寸的方法已有许多,但都有一定局限性.广泛采用的电导或光纤探针法往往会漏掉较小的气泡,而微气泡测量的取样法只适用于取样过程中比较稳定的小气泡.本工作
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气液传质往往是气液反应过程的控制步骤.一定条件下,气泡尺寸越小,气液体积传质系数越大.尺寸较小的微气泡(≤50 μm)因其较大的比表面积已广泛用于气液传质过程强化.然而,研究中发现微气泡产生的能耗非常高,从能效的角度必然存在优化的气泡尺寸.目前测定气泡尺寸的方法已有许多,但都有一定局限性.广泛采用的电导或光纤探针法往往会漏掉较小的气泡,而微气泡测量的取样法只适用于取样过程中比较稳定的小气泡.本工作基于一种光纤内窥镜实验测量技术,通过侵入式局部拍照经图像处理能够实现气泡尺寸的在线测量.同时,由于探头体积小,直径仅7.5mm,对流动的干扰较小.实验分别用微气泡发生器和不同孔径的膜管产生50 m～1 mm的气泡,采用光纤内窥镜在线测定气泡的尺寸分布,同时与传统的取样法进行比较.结果表明:在50μm～200μm级别的微气泡测量中,二者测量结果相差不大;在200 μm～1 mm级别的微气泡测量中,二者测量结果相差很大,这是由于气泡在取样过程中容易发生聚并,使得测量尺寸比实际气泡尺寸大,本在线测量方法的测量结果明显比传统的取样测量方法更可靠.新的在线测量方法在较宽的气泡尺寸范围内显示了准确性和可靠性,可用于各种尺寸的气泡分布的在线测量,也可用于其他测量方法的标定和验证.
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