双孔连续出流气直接接触泡聚并行为数值模拟*

华灏天，高 颖，苟万兵，许麒澳，段延铭，于 涛，谢小彦，于 红，韩昌亮

(1 哈尔滨理工大学化学与环境工程学院，黑龙江 哈尔滨 150001；2 哈尔滨理工大学机械动力工程学院，黑龙江 哈尔滨 150080)

气泡聚并即气泡之间通过碰撞或者相遇从液膜的形成到液膜变薄、破裂，合并成一个气泡的过程[1]，而该运动过程所属的气液两相流广泛存在于自然界中，并且在化工、石油、食品、制药、水利等工业中得到广泛的应用[2-4]。气泡是气液流体行为和传递特性最基本的元素。气泡运动是一项复杂的运动，包含气液间的传质以及传热过程，并且气泡容易受到各种条件的影响，如气体分布器结构，体系物理性质和化学性质，表观气速，系统温度、压力、操作方式、系统几何特性等，这些参数决定气泡的形成方式和气泡的初始尺寸。在气泡运动过程中，会受到不同的作用力，如惯性力，粘性力，表面张力等，不同的作用力作用在气泡时会显现出不同程度的影响。研究气泡直接接触式聚并机理对于相关反应设备的高效运行[5-6]具有重要的意义。

目前国内外学者对于气泡运动做了大量的研究，已经开展了一些研究工作。Wen等[7]通过改变多孔板数量研究气泡聚并效率。Yang[8]通过自由移动的毛细管产生的上升气泡与固定铜帽下的气泡之间的碰撞，对气泡在偏心碰撞时的聚结和弹跳行为进行了实验研究。沈鉴彪[9]采用N2-丙酮和乙醇水溶液测定不同温度下，不同组分浓度、鼓泡频率和气泡直径时气泡的聚并特性。……