表面活性剂对中尺度气泡形状及速度的调控研究

摘要：

为了有效调控中尺度气泡的行为,在纯水中通过添加不同浓度的3种表面活性剂实验研究了气泡上升过程中的形状与速度的变化.在一个方截面柱形容器内生成了4种中尺度气泡,再利用高速摄影仪记录了气泡的瞬时运动过程,通过图像处理软件分析了气泡的形状和速度.结果表明,由于Marangoni效应,适量的表面活性剂可以有效抑制中尺度气泡的变形,减小气泡的形状变化幅度,降低气泡的上升速度.相比于纯水,当曲拉通的浓度为0.15 mmol/L时,气泡高宽比的变化幅度缩减了57％；当曲拉通的浓度为0.05 mmol/L时,气泡终端上升速度降低了35％.实验中还发现,气泡的形状变化影响着气泡的瞬时速度,气泡高度比越小,上升得越快.在实验条件范围内,不同表面活性剂对气泡的调控效果有所不同,曲拉通的调控效果优于聚乙二醇和正戊醇.

关键词：表面活性剂、中尺度气泡、气泡调控、高速摄影

所属期刊栏目：45

分类号：TK124;O363(热力工程、热机)

资助基金：国家自然科学基金资助项目20706007;中央高校基本科研业务专项基金资助项目CHD2009JC011;流体动力与机电系统国家重点实验室开放基金资助项目GZKF-201026

在线出版日期：2012-02-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：93-97