激光散射图像可视化测量两相混合流场浓度分布

摘要

@@引言rn多种气体的混合反应器是化学工业中非常重要的部件[1,2].快速混合的均匀与否会直接影响到化学反应的效果与产品质量.为了能设计出最佳的反应器结构,需要了解在不同流动参数条件下混合区中流体的速度和各相浓度分布.由于反应器中的流动十分复杂,数值模拟难以描述真实的流动状况,只能将流动状态加以简化,由此得到的计算结果与真实情况是否吻合,还需要实验的进一步验证.用实验方法测量速度场已有比较成熟的发展,如LDV、PIV等[3,4].对于浓度场的测量则比较困难,通常只能用间接的接触式方法,如温度测量探头或色谱技术等,但它们的精度和灵敏度都较低,而且逐点测量工作量很大.使用激光相位-多普勒技术可以同时测得粒子的速度和粒径分布,是一种非常有效的测量粒子动态性能的方法[5,6],但是在浓度变化很大时,通过数密度的测量得到的浓度往往会出现较大的误差,甚至根本无法实现测量.本文研究出的一种激光图像可视化方法,可以快速地获得两种流体混合过程的空间浓度分布,