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物理-化学流体力学


物理-化学流体力学
phisico-chemical hydrodynamics

   研究流体流动对化学转化或物理转化的影响以及物理、化学因素对流体流动的影响等问题的学科。B.G.列维奇于1952年首先提出这个名称,此后数十年间,逐渐发展为一门边缘学科。它与多相流体力学、化学反应工程以及传递过程原理等学科密切联系并互相交叉。
   研究对象一般是在有限空间内除压差外还常涉及其他物理推动力(如浓度梯度、温度梯度、表面张力和电场力等)或化学推动力的流动体系。这些流体在本质上属牛顿流体或非牛顿流体;在组成上属小分子、高分子、离子或游离基;在混合态上有微观流体和宏观流体;在表面形态上有气泡、液滴、固体颗粒悬浮体、乳浊液、射流、毛细流以及各种多相流等;在流动模式上有理想流动和各种非理想流动;流体在流动过程中可伴随有热量和质量的交换或化学反应。
   研究内容包括:①分散体系的流动。包括气泡、液滴在另一连续介质中的运动,气泡和液滴的破裂和聚并,固体粒子流态化,乳浊液与悬浮液的流动和稳定性,等等。②界面和毛细流动。包括液体薄膜的流动,表面波,射流和雾化,毛细流动,微孔中的扩散,渗流和渗析,等等。③流动体系中的热传递和质传递。包括鼓泡层和悬浮液中的相间传质,液滴在气流中的蒸发,固体粒子流态化或气流输送中的热量和质量传递,气-液-固三相悬浮系或三相流化床中的热量和质量传递,等等。④有化学反应的流动。包括均相和非均相燃烧,微观混合和宏观混合,返混和流动模式分析,示踪技术和停留时间分布,固定床和流化床反应器中的流动,伴有反应的气-液二相流和气-液-固三相流,等等。⑤电场中的流体运动。包括电极动力学,电化腐蚀,极谱,电泳,电渗析和电化学反应器中的流动,等等。
   此外,如微重力场中的流动,晶体的成长和迁移,聚合物和生物流体的流动,磁流体和等离子体的流动等,都属于物理-化学流体动力学的范畴。
   研究方法着重于从“细观”的角度(如以气泡、液滴或颗粒为基础)对事物进行分析和探测,理论分析和实验研究并重,其目的在于阐明事物的内在规律并作出机理性的描述,同时也注意对宏观影响因素的分析和计算方法,以把理论推进到与复杂的实际过程相适应的程度。
作者:佚名  来源:本站整理 
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