纳米流体对气液传质过程的强化作用是什么(纳米流体为什么能强化传热)

在生活中，很多人可能想了解和弄清楚纳米流体对气液传质过程的强化作用的相关问题？那么关于纳米流体对气液传质过程的强化作用是什么的答案我来给大家详细解答下。

纳米流体能够强化气液的传质过程已经被实验数据所证实，然而有关其传热机理却并未明确，当前对纳米流体强化气液传质的过程主要存在看以下几种解释。

(1)运输作用。该机理是在固体颗粒强化液体吸收气体的吸收速率模型的基础上得出的，其主要思想是，当液体中悬浮的颗粒尺度比气液传质边界层的厚度还小时，在渗透作用下,颗粒将穿过气液边界层来到气液界面,并吸收部分的气体分子，进而随流体微团再次穿过边界层回到液相主体,并最终在液相主体内释放出所吸附的气体分子,完成运输过程，并依此不断循环，从而强化了气液传质过程。类似的实验结果表明，气液传质系数随着纳米颗粒浓度的增加而增加，但存在着一个最大值,即在纳米颗粒的浓度大于这个临界值时，其传质系数将不会再随浓度的变化而变化。此外传质系数还与颗粒的分配系数、亲/疏水性、平均表面停留时间有关。苏风民等采用CNTs-ammonia双组分纳米流体也进行了氨气鼓泡强化吸收的研究，发现碳纳米管的浓度能够极大地影响氨气的吸收强化效果，且其氨气吸收效率随着碳纳米管的浓度的增加而呈现出先增加后降低的趋势,证实了这一解释的合理性。

(2)防气泡聚合机理。气液界面气泡的存在会极大地增加气液界面面积,进而会增加传质通呈。防气泡聚合机理在于纳米颗粒的存在，在液相中依附于气泡表面,使得液相内的气泡更加稳定，不容易发生聚并，增加了气液接触面面积使得传质速率增加。Ruthiya等在强化鼓泡塔气体吸收过程中，采用小粒径的活性实颗粒为分散质分散于溶液中，可以明显观察到其可防止气泡聚集。

(3)边界层混合机理。Kluytmans等通过研究发现，小颗粒分散质的存在会改变周围流体的流体力学性质，使气液传质边界层变薄。边界层混合机理便是基于此提出的，指的是固体颗粒由于布朗运动在气液边界层发生相互碰撞，减小了传质的边界层厚度,且由于固体顾粒的存在，增加了液相的扰动和淋动程度，导致液膜的重新分布,使得液膜的流动速度和更新速度得到增强。

(4)渗透机理。主要是指作用于非均相气体溶质的扩散与溶解的渗透理论，该机理假定气液传质过程中存在一薄液层，气体在进入液相主体的时候，首先要通过这一薄液层。此外Nagy等对当前纳米流体强化传质的研究成果进行了总结,并在此基础上是出了一个用于预测气液传质速率的数学模型，并与实验所得的数据进行拟合,结果执录表明，其误差在可控范围之内，与实验结果较吻合。

相较于纳米流体传热方面的研究，有关纳米流体促进传质过程的研究较少，其促进机理仍然不太清楚，有关的研究还需要进一步进行。

温馨提示：通过以上关于纳米流体对气液传质过程的强化作用内容介绍后，相信大家有新的了解，更希望可以对你有所帮助。