Статьи автора

Экспериментальное исследование гидродинамики и массообмена в микроканалах для проектирования микрореакторов и микроэкстракторов

Номер выпуска 3 от 22.06.2024

Разработка проточных однофазных и двухфазных микрореакторов и микроэкстракторов требует информации о гидродинамике течений в таких устройствах: распределениях скорости и завихренности, эффективности перемешивания, режимах двухфазного течения и их влияния на коэффициент массообмена. В работе представлены исследования локальных гидродинамических характеристик течения и процессов массообмена в микроканалах Т-типа с применением экспериментальных панорамных оптических методик. Для однофазного проточного микрореактора измерены поля скорости и поля концентрации. Показана интенсификация перемешивания при переходе в “захватывающий” режим течения. Для двухфазных микрореакторов с различным набором несмешивающихся жидкостей визуализированы режимы течения, предложен безразмерный комплекс для обобщения экспериментальных данных. Показано, что нейросетевые алгоритмы, обученные на большой выборке, позволяют с высокой точностью (до 98%) предсказывать режимы течения. Исследован снарядный режим течения с наложением внешних пульсаций давления дисперсной фазы. Показано, что поле скорости внутри снаряда меняется периодически, что может быть использовано для интенсификации массопереноса. С помощью метода лазерно-индуцированной флуоресценции с микронным разрешением (micro-LIF) проведено исследование локального массообмена в двухфазном микроэкстракторе.

33 0