气泡与油滴相互作用的数值模拟：表面张力与扩散机制

本文主要探讨了气浮过程中的一个重要现象——油滴与气泡之间的相互作用。作者张全亚、李丰等通过对分散相液滴在水中的受力情况和上升速度进行深入分析，利用Fluent软件和VOF多相流模型，模拟了气泡在水中的动态行为，特别是其上升过程中的变形和速度变化。研究结果显示，表面张力在维持气泡稳定形态中起着关键作用，它决定了气泡的形状保持和抵抗外部干扰的能力。上升速度主要受到粘度比（气泡与液体的粘度之比）和密度比（气泡与液体的密度之比）的影响，粘度比越高，气泡上升的速度就越慢，而密度比越大，则上升速度越快。 进一步的研究关注了气浮过程中油滴与气泡的交互作用。研究发现，油滴能否在气泡表面稳定扩散并随之上升，取决于热力学扩散系数是否为正值。只有当热力学扩散系数为正，油滴才能在气泡表面有效扩散，并形成稳定的附着关系。然而，如果油滴与气泡的粒径差距过大，它们之间就难以建立起稳定的附着，这将影响油水分离的效果。 本文的研究对于理解气浮工艺中油水分离的物理机制具有重要意义，尤其是在化工过程机械、含油废水处理以及气体浮选法等领域，为优化浮选设备设计和提高分离效率提供了理论依据。关键词包括化工过程机械、含油废水处理、油水分离、气体浮选法、热力学扩散系数和表面张力，这些概念都贯穿于全文的理论分析和数值模拟之中。通过这篇论文，读者可以深入了解气浮过程中微小尺度上的物理现象及其对整体工艺性能的影响。