反应－喷雾过程耦合机理研究

基于液体内含大量气核的事实，本研究提出这种微观非连续性质是高速液流断裂雾化的内在结构机制。液相内强放热反应会增加气核微观结构的不稳定性从而强化喷雾。气核的可压缩性使之成为液体内部吸收、储存和释放能量的一种微观波动结构，因而断裂雾化过程产生具有明确频谱特征的噪声场。化学反应热效应通过热量和质量传递改变气核的质量并把反应热转化为成气核微结构中的压力能，加速气核破裂并提供液体雾化所需的表面能。反应带来气核微结构改变必然从波动性质上反映。通过反应－喷雾噪声场频谱分析从波动特征来探测并描述反应-喷雾过程耦合机理，用频谱特征表达气核微结构的波动性质及其对化学反应的响应。本课题研究属化工多相流微观流动结构的一个新问题，并提出从喷雾多相流噪声信息提取过程机理的新的研究方法，符合自然科学基金鼓励研究领域并对多相流复杂体系研究具有方法上的创新。可望推动喷雾技术进步，并具有很大的应用前景。