多孔介质-文丘里气泡发生器产气特性实验研究

作     者：蔡伟华 王玉航 张文超 李少丹 刘鑫龙 蔡本安 王金成 

作者机构：东北电力大学能源与动力工程学院热流科学与核工程实验室 华东交通大学土木工程与建筑学院 中国石油大庆油田有限责任公司 清华大学先进堆工程与安全教育部重点实验室 武汉第二船舶设计研究院 

出 版 物：《化工学报》 (CIESC Journal)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：国家自然科学基金青年基金项目(52206194) 先进堆工程与安全教育部重点实验室项目(ARES-2023-09) 吉林省教育厅科学研究计划项目(JJKH20240158KJ) 

主　　题：多孔介质 文丘里管 气泡 气液两相流 

摘      要：将多孔介质发泡技术与文丘里气泡发生器相结合，开发多孔介质-文丘里气泡发生器。以去离子水和空气为工质，进行产气特性可视化实验研究。拍摄观察区域内气泡行为，分析多孔介质-文丘里气泡发生器产气规律，讨论水流量和气流量的影响规律。实验结果表明，与传统文丘里气泡发生器相比，在相同入口Reynolds数下，多孔介质-文丘里气泡发生器产生的气泡Sauter平均直径缩小了25.3%-47.4%，标准差缩小范围为24.4%-62.2%，说明改进的气泡发生器气泡Sauter平均直径更小，气泡粒径更均匀。水流量由5m3/h增大到15m3/h，多孔介质-文丘里气泡发生器产生的气泡Sauter平均直径由892μm减小至293μm，标准差由317μm减小至85μm；气流量由0.3L/min增大到1.8L/min，多孔介质-文丘里气泡发生器产生的气泡Sauter平均直径由328μm增大到482μm。说明水流量增大或气流量减小时，气泡发生器产生的气泡平均直径变小，气泡粒径分布更均匀。相关研究成果为文丘里气泡发生器的优化提供了一种思路。