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表面弹性和分离压耦合作用下的垂直液膜排液过程

叶学民 李明兰 张湘珊 李春曦

表面弹性和分离压耦合作用下的垂直液膜排液过程

叶学民, 李明兰, 张湘珊, 李春曦
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  • 针对含不溶性活性剂的垂直液膜排液过程,在考虑表面弹性和分离压耦合作用的基础上,采用润滑理论建立了液膜厚度、表面速度和活性剂浓度的演化方程组,通过数值计算分析了表面弹性和分离压单独作用和耦合作用下的液膜演化特征.结果表明:表面弹性与分离压均对垂直液膜排液过程有显著影响.表面弹性单独作用时,液膜初始厚度随弹性增大,黑膜仅在液膜顶部形成,长度较短且不能稳定存在;分离压单独作用时,活性剂随流体不断汇集在底端,液膜表面无法形成表面张力梯度,不发生逆流现象;当二者耦合作用时,可得到较稳定的液膜,排液前期增加表面弹性可提高液膜的厚度、降低表面速度和促使液体逆流,从而减缓排液过程;后期出现黑膜后,分离压中的静电斥力起主要作用,延缓液膜“老化”.
      通信作者: 李春曦, leechunxi@163.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11202079)和中央高校基本科研业务费(批准号:13MS97)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-02-23
  • 修回日期:  2018-05-12
  • 刊出日期:  2018-08-20

表面弹性和分离压耦合作用下的垂直液膜排液过程

  • 1. 华北电力大学, 电站设备状态监测与控制教育部重点实验室, 保定 071003
  • 通信作者: 李春曦, leechunxi@163.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11202079)和中央高校基本科研业务费(批准号:13MS97)资助的课题.

摘要: 针对含不溶性活性剂的垂直液膜排液过程,在考虑表面弹性和分离压耦合作用的基础上,采用润滑理论建立了液膜厚度、表面速度和活性剂浓度的演化方程组,通过数值计算分析了表面弹性和分离压单独作用和耦合作用下的液膜演化特征.结果表明:表面弹性与分离压均对垂直液膜排液过程有显著影响.表面弹性单独作用时,液膜初始厚度随弹性增大,黑膜仅在液膜顶部形成,长度较短且不能稳定存在;分离压单独作用时,活性剂随流体不断汇集在底端,液膜表面无法形成表面张力梯度,不发生逆流现象;当二者耦合作用时,可得到较稳定的液膜,排液前期增加表面弹性可提高液膜的厚度、降低表面速度和促使液体逆流,从而减缓排液过程;后期出现黑膜后,分离压中的静电斥力起主要作用,延缓液膜“老化”.

English Abstract

参考文献 (40)

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