液体中的气泡是不可避免的。真空脱泡是高粘度液体广泛采用的脱泡方法，在石油、化工、纺织及冶金等工程领域具有广阔的应用前景。对于真空脱泡的机理、高粘度液体中气泡动力学、特别是对高粘度液体表面自由气泡破裂声振特性等方面的理论研究甚少。进行这些方面的研究对解决高粘度液体的脱泡问题，探讨脱泡效果的检测方法，具有重要的理论意义和较大的工程应用价值。　　 论文的主要内容及创新成果:　　 1.高粘度液体真空搅拌脱泡理论分析与计算　　 在低压条件下，对高粘度液体液面气泡的动态特性进行了实验研究。在气泡运动学的基础上，建立了高粘度搅拌流场中气泡的运动方程。计算了气泡从液面逸出的总时间。真空搅拌脱泡过程主要发生在液面，且主要有3个影响因素，即搅拌槽内真空度的大小、主流体循环到液面的次数和主流体在液面停留的时间。为了保证气泡在近液面附近有足够的停留时间挣脱液面张力，必须要有一个合理的搅拌转速。液体的振动会影响气泡的破裂过程。通常，气泡膜的固有频率通常为低频，流体的低频振动有利于激发气泡膜的固有频率而形成共振，增加了气泡的不稳定性，促进气泡的破裂，但如果液体的振动达不到气泡体的共振频率，在气泡临界破裂前，这种振动也有可能延长气泡的生命周期。　　 2.高粘度液体真空薄膜脱泡理论分析与计算　　 结合旋转圆锥表面流体成膜特性对真空薄膜脱泡过程进行了理论分析。建立了流动液膜中的气泡运动方程，获得了气泡在液膜中的相对运动速度，计算了气泡从液膜中逸出的时间，得到了旋转锥面流动液膜的运动速度、厚度及液膜在锥面的停留时间的计算公式。流体膜的厚度和速度是影响真空薄膜脱泡的两个关键因素，气泡的运动速度稍滞后于主流体质点速度，气泡逸出时间包括气泡生长时间和在液面下的停留时间。对于高粘度液体，在低转速时，旋转角速度对锥面液膜厚度的影响不大，运动液膜的真空脱泡时间小于静止液膜的真空脱泡时间。　　 3.高粘度液体表面气泡破裂声学特性　　 提出了气泡破裂声辐射模型，实验研究了高粘度液体表面气泡破裂的声特性。高粘度液体表面气泡的突然破裂首先会产生“N”形波，短时间后伴随出现喷射波。对于不同大小的气泡，破裂时声信号的最低峰值频率是不同的，气泡破裂声信号的基频随气泡尺寸的增大而线性降低。气泡破裂也能引起金属薄板的振动，薄板振动信号的峰值稍滞后于声信号出现的相应峰值。　　 4.气泡破裂能量测试　　 因为气泡破裂时会产生能量，利用气泡破裂时的脉冲激励作用于悬臂梁，然后通过分析悬臂梁的动能，进而得到气泡破裂传递的振动能量。测试结果表明:气泡破裂时，传递到振动的能量大于传递到声波的能量，因而，振动信号能更有效地反映气泡破裂的能量。而且，还可以减小环境噪声对测试数据的影响。研究结果有助于理解气泡破裂的动态特性。　　 5.低压条件下气泡的声学检测设备设计　　 目前无法在搅拌槽内对气泡的特性进行在线检测，脱泡效果的检测只能依据产品间接测试。课题基于声能技术，提出了一种较为简便的方法，根据低压条件下薄膜脱泡的机理，以及气泡破裂的声学特性。设计了一套低压条件下气泡的声学检测设备，应用声学测试手段对高粘度液体中的破裂气泡数目及大小进行了初步的探讨。