超声场下空化气泡运动的数值模拟和超声强化传质研究
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摘要
本文基于Rayleigh方程及能量守恒原理，推导了多参数下超声场空化气泡壁运动方程，利用Matlab数值模拟分析了超声频率、声强、气泡初始半径、环境压力、液体黏度等参数对空化气泡运动的影响，揭示了低频强功率、气泡初始半径接近共振尺寸条件下空化效果最佳。同时，建立了超声场下溶液中溶质扩散的分子动力学修正模型，证明超声能降低液体黏度、增强扩散系数，强化溶质传质过程。进一步提出并分析了超声场下液固反应缩核模型及其传质强化机理，结合实验数据表明超声场显著提升了液固反应速率。超声场强化气液传质模型的建立揭示了超声空化及声场协同效应对气液反应传质效率的提升机制。该研究为超声技术在化学反应及传质过程强化中的理论支持和工程应用奠定了基础[page::1][page::3][page::12][page::27][page::42][page::48][page::55][page::63][page::64].
