Исследование интенсификации массопереноса на границе раздела двух несмешивающихся жидкостей, вызванной неустойчивостями потока, с применением электрода из жидкого галлия

摘要

С использыванием жидкого галлиевого электрода подтверждено, что метод электродиффузии является удобным инструментом для изучения массопереноса на границе жидкость/жидкость. Показано, что коэффициент массопереноса на этой границе при высоких числах Рейнольдса существенно выше по сравнению с измеренным на границе твердое тела/жидкость при идентичных геометрических и гидродинамических условиях. В опытах с потоком, наведенным вращением расположенного сверху диска (рабочий кольцевой электрод находится на дне на неподвижном диске), число Шервуда в турбулентном режиме растет на границе жидкость/жидкость по закону Sh ～ Re~(1.8), в отличие от традиционного закона Sh ～ Re~(0.9) на границе твердое тело/жидкость. В ламинарном режиме чисто Шервуда на обеих границах следует зависимости Sh ～ Re~(0.5). Показано, что резкое увеличение коэффициента массопереноса на границе двух жидкостей непосредственно связано с появлением поверхностных волн, которое идентифицируется как неустойчивость типа Кельвина-Гельмгольца.