化学工程与过程技术杂志
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抽象的

在减压和微重力条件下使用受控振动来混合和分离气泡和液体

迈克尔·肖赫德布罗德

在重力减小的条件下气泡和液体的混合和分离的研究可用于空间材料加工和气液管理系统的概念设计。这项研究可以在微重力下比在地球上更大的样本上进行，因为用于操纵气泡和液体的混合和分离的声学或电磁力不会被重力所淹没。最终，这项研究可能会改善地球上的生产方法和材料。本研究的主要目的是确定重力条件下振动对气泡和液体混合和分离的影响。人们已经开发出一种新的数学技术来模拟液体中气泡在振动下的行为。这些技术已用于通过在减压和微重力条件下受控振动来预测气泡的受控行为。所开发的模型允许建立振动可用于控制气泡在垂直方向上移动（从上到下，相反，从下到上），并确定气泡漂浮、淹没和移动的条件。在减压和微重力条件下液体中的振荡（在平衡水平）。所开发模型的理论结论和数值计算已在抛物线飞行器的试验中得到验证。试验证明了振动可以控制气泡垂直方向（从上到下）运动的理论结论，反之，从下到上）在减压和微重力条件下在液体中（气泡和液体分离）。另一方面，试验中的实验观察证明了理论结论和数值计算，即在减压和微重力条件下，在受控振动下，可以将气泡注入（气泡和液体混合）到不同的液体中。微重力的各向同性现象将气泡均匀地分布在不同的液体中，并且受影响的振动不会使气泡有可能聚集在液体的中心。所提出的方法可以以相同的方式用于在重力减小的条件下混合和分离固体颗粒、浓密的液滴和不同的液体。因此，所开发的工艺也可用于乳液、悬浮液、