压力波动在鼓泡塔传质中的应用

压力波动分析在鼓泡塔传质研究中的应用引言气液鼓泡反应器在环境工程的污染物处理中具有广泛的应用背景，在湿法烟气脱硫，气浮，吹脱，生物流化床等过程中都涉及到气液两相体系间的传质，流体力学等问题，其中如何提高气液之间的传质性能更为环境领域所关注，提高相间的传质效率，对于保证处理效果，提高设备的利用效率有重要意义。影响气液传质系数的主要因素有气液界面积和流场结构特性。根据Whitman提出的双膜理论，传质阻力集中在界面附近的气膜和液膜中，而膜的厚度受到流场结构特性的影响。对于气液鼓泡塔，其流态可以分为平稳鼓泡流，剧烈湍流和它们之间的过渡流三种流态［1］。流态的识别有多种方法，直接的测量方法如使用CT，PIV［2］，LDA[3]，CARPT［4］等仪器对流场进行测量，能够直观准确的对流场结构特征进行分析，但是这种方法一般需要使用复杂的仪器。另一种间接的方法是对一些能够间接反应流场特征的信号进行测量，通过对信号的解析，得到相关的流场信息，如电导率，空隙率［5］，壁面压力［6］等。其中压力信号作为一类更容易准确测量的信号，应用最为广泛。本文通过对鼓泡床压力波动时间序列的频谱分析，研究不同流态下压力波动的频率特征。通过对不同流态下气液间氧体积传质系数的测量，结合气含率的变化，对鼓泡塔气液传质行为进行了进一步的分析。对使用压力测量关联鼓泡塔传质性能进行了初步的探讨。实验试验装置如图（1）所示：图１实验装置图Fig.1Schematicdiagramofexperimentalapparatus图１实验装置图Fig.1Schematicdiagramofexperimentalapparatus愁鼓课泡钓反奋应摄器爷主县体赏使巡用糟内付径惕0和.箩1校4颠米蒜，肯高俊1仆.篇5征米次的停有态机捕玻长璃和圆天柱曲形贴反额应吃器登。拔空药气蚕和滩水坊分振别超作执为没气骗，似液因相胡，焦空商气胡通大过伐底逢部暮的愚气欢体执分遮布吵板布进着入夕反模应科器割．我气满体腔分混布抵板妹采禁用狭不夺锈踢钢滋穿恶孔际板浴．殊压竞力葡测命量滴使唐用拌精声度今0陵.幻2葡级警，款测馆量眼范鸽围墨分雹别年为惩0兽-册6桌K刑p饱a羞，罚0摊-稼1祝0彻K滚p管a义，链0拾-章5照0凯K镰p灭a唐的裳A枣S赵P惩压食力瓣变翻送遭器受。隙压级力晋变铁送挪器志如幼图筛轴丈向担放层置控于轿反炉应抗器筛一犹侧脖，戚由竞上雨至第下明进郑行非编袄号惩为医1麦－烛6赔。颜数泉据印采蓬集乒系骗统庄使冈用唉N译I灵公桨司估的喇N殿I拨-擦6休0讲2悟4载E糟数袖据跳采阅集润卡钟，我将史压肃力狡变避送碍器俱传愚送男的是模才拟怀信句号患转狠换获为耐数第字凶信反号锣，册并垄存馅入锄计皇算狭机糖，寒进惭行匪进槐一挤步趟的催处误理灯。绵由已于域试忌验验测才量陪的笼波德动萄频杀率费都普是宝在拴2胆0立H驼Z尘以胶内钱，岛因霸此误选嗽择眉采呜集团频偿率钉为确1蛾0幻0沸H错z伤，姨确曲保责能连够篮得构到叮完信整尺的粱波狗形三特梨征真。盛为康了堪确特保致能旅够冰得束到某系攀统吴的涝完方整从信设息却，荣需抖要宗保伍证代取喉样兆的缝长旱度欢，遭每冲个森样委本祖采种集景数援据尿点燃数汇为奖1留0识0坦0阅0撤个炭。吸数抢据觉进霸入绢计寒算条机漂后秋，狠使具用三L符a雹b共v芦i慢e便w罩数底据蚁采狐集雹系顾统父对督采巧样脖数件据碧进谊行挑存喉储签和董进垂一驶步鹊分陵析宰处趋理扎。腰体屠积斑传址质秒系叮数渣测泼量露采腰用延动樱态窗充木氧缩法扬，瓜使亡用促覆柏膜材式雾极单谱刊电击极娘测想量弱鼓之泡远充天氧自过朝程棍中保的脊溶旧解月氧牌浓批度授变杜化呢过北程枣。当通刃过西公群式勾（谱1夏）跑计窜算卷体服积京传遍质住系纲数补K度L旅a咏。赔犁芽露选陷床且码含杏手麻栽浆（以1倚）冲试悬验由首对先敞采沙取僵氮执气钉吹询脱痒法殿脱膨除滥水边中恶的仍溶断解泳氧乞至谈溶尽解乓氧泄浓门度钢达脚到腥0蛇.蓬5促m举g管/血l慈以药下仰，晚然脸后抗以纹一礼定挖的宰速找度隆通肯入债空案气垫，樱测拼量选其席溶被剂布氧任的围饱释和姿过食程迎。苏由辅于田电撑极诸的其响哀应葬的不延蹲滞忙时滨间阅比松较邻长拣，酒采滋用乞连李续后测演量给的恶方钟法破会秋带怕来村较字大辅的蔑误巩差踢，挑本笛实糕验赖采轿用忠间骗歇善进贫气怨的区方磨法苍，伤在钢给饲定春气差速帮下胳定杠时娘通诚入示空税气但，职待知电钱极泽达胆到攻平锣衡睬测修量屠溶崇解生氧呼值挑，楼该郊测秘量磨方瓶法即可瑞以问消葵除慨响哨应远时厌间丈对善测翠量眨的萍影醋响暴。咬气热含听率锣的睁计佛算痛使呆应农用购公款式粘（秩2执）流进学行博计蒸算挡，环其撑中络的贷h械0残是赚U奉g乘=魂0割时生的艇液垫柱傻高膝度谷，溪h唤根自据罩压蓬力可变瞧送蠢器章测圈量讽数虏值大与肝液杏面方高咳度隔之合间某的属转回换罚关零系吐计据算现求齐出败，泉为荒避锄免星气害体掏分工布蔽板箩对伤气孕含久率枣测属量樱的赏影柳响即，会取习1茶号抵和煤4梢号城传僚感核器贼的且数锄值井进江行嚼计事算晋，请并霞以稍该阿数型值吼代须表锅反渐应槐器愈内援的章整仪体撤气橡含蛇率侵。眼岛裕租贱渴陆毒袄扫孟鬼仇呀含气饱衫饱膛容（券2冷）轰信真号虑的宴频氏谱糠分氧析程使淘用县L贿a梳b万v资i僻e绿w乏中郑的蛮频忘域扛分越析槐工盘具科，奋将央压你力耀波货动意信落号境由袍时帅域愿信挑号桥转投换氏为椅频钳域兼信得号户。非实缸验柏结油果烫与留讨查论坊2信.钞1罩气蓝含直率坛分膜析隆榨N杰a确C张l喘溶过液据和昼水幸两拔种下体典系功的胞气拉含委率比比小较悔如里图绝（绳2畜）喇所休示顷，掩在堪初温始面的独均决匀陈鼓引泡柴区纱，余两申种奥体百系脏的松气妹含敏率小差席异马不蚕是歌很都明愚显似，停这命是炮由蚀于兼在忆这采个倦阶伴段拣气催泡密的冈大勺小蹲主四要轧是助受撕到福布朵气径板般结仔构言的牢影肆响宣，潮气撕泡只间偏的孝相神互军作君用吓不屑明除显坏，霞气翼泡饶聚秃并驾和匙破亿碎勤发冰生辫几狠率士很社小仔，崇受誓到堵液娱体污流如动希的刮干积扰惹也都不规大相。反而碌在朵过东渡索区园二旱者嚼的矮气究含妨率越有砖较牲大式的墙差恶异得，悄N手a能C唇l队溶竖液抗体但系遇的荡气缴含歇率销明骆显异大行于俘清篮水四体起系杨。宽这茅是超由忌于薪N回a粮C挣l耀电您解肾质钟对档气灰泡贸聚息并语的屡阻何碍粉作舒用福比逝较堪明汗显皂[柄7容]缝，钥导慨致位气世泡妙的最平费均层尺夸寸谨下猜降碰，叮气雀含区率惭明允显本大习于鹊清平水繁体傅系叔。效而恨到南了愁湍扔流挂区跪，罪N绵a前C爽l情溶兰液诵中海的竹气佳含票率测出宾现缺了沙下岸降呼趋树势温，徐两此体析系孤的春气池含速率图差倚异墨减蕉小嗽，籍说冤明蚕在述该朱条挺件书下钩，档盐教效坏应味不闷再狮起色主炉要符作兵用侮，沫液锅体正的让湍括动抢成榴为劈影续响辰气培泡极大感小狭的流主远要蛇因正素拦。客液蒙体款的希湍滥动馅促桃进姻了枣盐泄溶撤液猴内凤气瑞泡猾的树聚壶并弄行欣为留，朗导救致陈气就泡逮平咳均定尺喇寸璃的航上榜升扩和克气超含议率势的酬下念降条，罚而卡对锦清秩水岛体栗系翻内众气烛泡窄的询聚辛并场与湖破识碎丛的消动灯态脏平酒衡负影攻响宴不玻是影很描明浓显傍。图2气含率随表观气速的变化Fig2variationofgasholdupwithsuperficialgasvelocity图2气含率随表观气速的变化Fig2variationofgasholdupwithsuperficialgasvelocity则2粗.沿2浮频恨谱旧分尝析图3不同表观气速下压力波动的频率分析比较（a）水（b）0.15mol/l的NaCl溶液Fig3FrequencycomparisonunderdifferentUg(a)water(b).15mol/lNaCl图3不同表观气速下压力波动的频率分析比较（a）水（b）0.15mol/l的NaCl溶液Fig3FrequencycomparisonunderdifferentUg(a)water(b).15mol/lNaClaqueous灿由捞图般（拖3叠）输的将频孙率艇分均析些结则果河可柴以呈看恰到寒，鸭在洗低优表爪观兴气但速给条守件湖下洞，寇压瞒力辅的廉波也动牛频案率剑集歼中袭在塌低幅频志区柔，货这惹时毅的衔主涉要泊流缸动惹结车构致是梳由宗气浆体临扰雅动锈引拉起名的崖局瓜部龙环埋流党。污随平着赔气答速叨的习增振加珍，诉逐鞋渐晴出饶现磨高扑频舅和岭低客频途两馋部类分尿，甲其仔中窗的虾高原频兵信邻号快是务由旬液虏体愈的敢高少频缺湍已动橡引圣起恩的盈，煎气惹速胆越趴高撞，受高击频轿信耐号剩所役占降的歪能味量坟密推度惩越塔大戏。臭液共体直的布高相频肠湍歪动帖对厌于骂气阔液旺界触面岗的繁物润质局更欺新宾起旷到晴明罩显夜的息作旨用胳，躬改齿变刑了后液们膜属厚妨度千和摇传袄质孩阻帅力间，成因讽此庄在撕一燥定禾条缴件数下勿是筑影冒响肿传揉质读的右主运要虹因剧素愁。逝2踢.艺3卡体韵积喘传净质桌系销数去试久验剖分愚别剪对池清撞水绑和阻0贯.今1记5梅m喘o蔽l煌/严l书盐仁溶成液萍中作不幅同袜表怕观冷气敌速氧下偏氧刚气侵在桑气绒液矩间舟的捏体汪积袄传姥质报系甚数物进爸行蛛了谦测舍量姜，袄结皆果粉如首图递（车4伤）软所束示框。鼻在视低初表治观剂气管速探条更件腰下矩，抗N轰a斧C语l敢溶铲液节和灵清币水竿体贫系殊中湖的捡氧云的口体烘积愉传族质匪系欠数崭随蚀着瞒气粪速改的余增补加梁而泥增蛾加州，挂它批们主之载间冒差启异钓也肥增紧加坛，允这惭主洲要隆是您气骆含跃率吐的枪变班化详引抬起睁的顶。榨随搞着愉表老观主气谁速勉的半增园加颗，虏体院积成传凑质则系藏数炉的伍变塑化谋趋止势组与稍含谅率弦的垂变躺化兵趋饶势巩产让生雅了越较歼为张明航显冷的揪不神同复。膝对丛清产水轰而姐言吐，膀尽展管单气瑞含基率首的动上削升绘趋均势响减刑缓痰，兼但仿体星积阳传孤质含系朝数副仍扔然炕维姨持溉增乎长掠的子速报度顾，递这灾是雁由拔于弓这芒个毫阶崖段退液佩体盐的面湍劲动悬对衣传矛质概的材促狱进讲作职用道越唐来赤越厘明撕显跌。夸观骆察否N滩a萝C精l雷溶锻液宰中两体蛋积罪传娘质袜系简数私的静变嚼化任可门以羽得勒出盲同苗样栗的距结伤论厘。图4KLa随表观气速的变化Fig4.Thevariation图4KLa随表观气速的变化Fig4.ThevariationofKLawithsuperficialgasvelocity晕结蓝论假则玉匙虏实告验盈将吩鼓士泡准床矮壁闭面毒压碗力尘波荐动碗的计频醒谱填特蔽征控作洋为温流许型辉表专征觉的恢工弦具宾，华研隔究功了胶不革同量流贩态涌下朋的表气牲液州传纸质娘特老性嚼，刘可颜以旷得瘦出鹊以锻下货结吃论肾：风唇蚊轨1清鼓欢泡划床清中洗的狐体节积挡传替质肤系赵数衫主叹要朵受咳到概气巷液嘱界谦面袋积寿和惕界富面瓜更陶新俊速献度币的吧影村响铲，符可淋以典分墓别坛由势气渴含艘率贪和揪壁钥面垮压堤力缴波没动隶的艺频库谱诸分胳析绸间忍接奋进贷行蚊表怕征厚，热而促二斯者窝通疑过约压舌力陕测晚量脉即阵可维完炼成叶。扔千症霉2馒懂在竖低薄表短观皆气坡速卵下垃，免气探含脖率栏是贪影上响恼体文积辛传著质魄系腥数透的酸主伙要丽因性素剂。球虽川茂3册弟在歉高找气域速完下熄，掀尽蕉管萍气皂含唉率膊的衔增表加冻不碎明忆显昨，捧但昂液首体魂湍女动伤程轧度相的陡增赌加会增乞强邮了草传六质缝行针为台。顺份麦摧转气册含么率象分机析宰结民合胜频龙率纲的踩方浑法摄易烈于谜实绸现货，爆可展以不作艰为班实申时撞在京线行测秘量动的扮有责效懒手疏段圾，汗为漆反慨应她器醉的份性卵能捉监政控倘提题供兼了备新输的盘工音具汇。必参券考简文岭献祝1功探J妻.僚Z落a蜘h哭r远a少d萝n死i窜k常,剃喜e墓t陪蹲a塘l首险D倦u磁a单l集i原t返y槽僵o滨f哥凉t捐h饲e虫闲g义a根s评-毅l割i下q汗u祖i秋d寿哗f拨l靠o辅w遥陶r两e阴g慢i批m劈e咏s蚀平i腥n挡找b投u丽b狸b公l灯e蓝猫c骄o耗l谁u瓜m彩n秒湾r遥e绿a英c袍t乒o饲r壮s老,鲁角C倍h耻e大m亡i哲c刚a篇l以班E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