Hydrodynamics and mass transfer of Taylor bubbles flowing in non-Newtonian fluids in a microchannel
Hydrodynamics and mass transfer of Taylor bubbles flowing in non-Newtonian fluids in a microchannel
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微通道内非牛顿流体中泰勒气泡流动的流体动力学和传质
DOI：
10.1016/j.ces.2020.116299
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发表时间：
2020-11
影响因子：
4.7
通讯作者：
Chen Guangwen
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhao Qiankun;Ma Haiyun;Liu Yanyan;Yao Chaoqun;Yang Lixia;Chen Guangwen
本文采用氧敏比色法对泰勒气泡在非牛顿流体（弹状流）中的传质过程进行了研究。首次提出了流体流变性对操作范围、气泡长度和气泡形状的影响，表明它们可以很好地用有效粘度来描述。流体流变性也改变了浓度分布和kLa。这种效应高度依赖于流速，导致在小流速和高流速下的不同现象。然而，对于所有的流体系统，传质可以描述为三个部分，通过帽，通过侧膜和膜-段塞交换的传输。在此基础上提出了一个传质模型，该模型表明在剪切稀化流体中膜的贡献（20%-60%）大于在牛顿流体中膜的贡献（10%-25%）。
The paper presents a study on the mass transfer of Taylor bubbles flowing in non-Newtonian fluids (slug flow) using an oxygen-sensitive colorimetric method, for the bubble formation and flow stages. The effects of fluid rheology on the operation range, bubble length and bubble shape are first presented, showing that they can be well described by the effective viscosity. The concentration distribution andkLaare also altered by the fluid rheology. Such effect highly depends on the flow rates, leading to distinct phenomena under small and high flow rates. Nevertheless, for all the fluid systems the mass transfer can be described by three parts, the transfer through the caps, through the lateral film and the film-slug exchange. A mass transfer model is proposed accordingly, which shows a larger contribution of the film (20%-60%) in shear-thinning fluids than that in the Newtonian fluid (10%-25%).
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影响因子：
15.1
作者：
J. Tan;Yangcheng Lu;Jianhong Xu;G. Luo
通讯作者：
J. Tan;Yangcheng Lu;Jianhong Xu;G. Luo
影响因子：
2.1
作者：
P. Sobieszuk;J. Aubin;R. Pohorecki
通讯作者：
P. Sobieszuk;J. Aubin;R. Pohorecki
影响因子：
2.8
作者：
Gim Yau Soh;G. Yeoh;V. Timchenko
通讯作者：
Gim Yau Soh;G. Yeoh;V. Timchenko
影响因子：
3.7
作者：
H. Wong;C. Radke;S. Morris
通讯作者：
H. Wong;C. Radke;S. Morris
DOI：
10.1016/j.ijmultiphaseflow.2018.04.005
发表时间：
2018-08
影响因子：
3.8
作者：
C. Butler;B. Lalanne;K. Sandmann;E. Cid;Anne-Marie Billet
通讯作者：
C. Butler;B. Lalanne;K. Sandmann;E. Cid;Anne-Marie Billet