天博气液两相流研究破解“白色海浪”之谜—新闻—科学网
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发表时间:
2024-05-04
近日，华东理工年夜学机械与动力项目学院特聘副研究员刘玻于气液两相流根蒂根基理论范畴取患上主要冲破，相干结果于线揭晓在《物理评论快报》并入选编纂保举，该研究还被科普杂志《物理杂志》以《为何海水轻易孕育发生白色泡沫》为题作亮点报导。
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白色的波浪。华东理工供图
海水中常常可以看到白色的浪花，但于湖泊、河道中却很丢脸到。这重要是由于海水中消融的盐分（电解质）按捺了气泡的聚并，使患上风波打击天生的小气泡逗留于海水中，折射光芒造成白色浪花。而于湖泊、河道中，风波打击造成的小气泡会迅速聚并，酿成年夜气泡升浮、分裂进入年夜气中。海水中的小气泡对于在海洋-年夜气物资通报（CO2消融、气溶胶天生）具备主要作用，数十年来惹起了科研职员的广泛存眷。但盐分不具有外貌活性，且可按捺双电层斥力，根据传统胶体不变性理论，盐分应该促成而非按捺气泡聚并；该传统理论-现实不雅测的冲突成为困扰科学家们几十年的难题。
刘玻团队自研仪器，立异地不雅测到气泡接近历程中所造成微纳米液膜的动态薄化历程，电解质溶液中气泡出现出一个与净水大相径庭的两阶段归并：开初气泡接近纪律以及纯水中相似，但当间隔减小到约莫40纳米时，靠近外貌的“前缘”就会因某种排斥力而变平。联合试验不雅测及理论建模，他提出了一种纳米标准溶质输运理论模子，于不引入任何拟合参数的条件下注释了这类非凡的“两段式”液膜薄化历程。
�첩相干研究注释了为何泡沫于海水中轻易孕育发生，并猜测了数十种电解质于按捺气泡聚并威力方面的差别体现，及其与阴阳离子配对于的相干性。该理论结果对于气液两相流、电解水制氢、污水处置惩罚等历程的气泡调控有着主要意思。
相干论文信息:https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.131.104003
《物理杂志》报导：https://doi.org/10.1103/Physics.16.155
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