《多相微分散體系流動與傳遞性能的基礎研究》是依託清華大學，由駱廣生擔任項目負責人的重點項目。
基本介紹
- 中文名：多相微分散體系流動與傳遞性能的基礎研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：駱廣生
- 項目類別：重點項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
微化工系統作為化工學科前沿方向，是實現化工過程安全和高效的重要方法。微尺度下多相流動和傳遞性能是該方向的重要研究內容。本項目以拓寬微化工系統套用領域、發展新一代高效微結構設備和豐富化學工程學科基本理論為目標，針對多相反應和分離過程，開展多相微分散體系流動與傳遞性能的研究。在多重毛細管、雙T型等微設備內開展液液、氣液、氣液液、液液液、氣液固、液液固等多相微分散基本規律研究，發展納流體剪下和氣相剪下等新分散方法；採用Micro-PIV、高速顯微技術等現代測試方法與計算流體力學模擬相結合，研究設備結構、流體性質及操作條件等因素對多相分散與傳遞性能的影響規律，探討微分散方式對於傳遞性能的影響，分析界面動態性質變化規律及其對微分散過程的影響，區分微分散體系形成和運動階段的傳遞性能，並考慮流動與傳遞之間的協同關係，建立微分散過程的數學模型，為豐富化工基本理論和探究微化工系統強化傳遞的內在機理提供基礎。
結題摘要
本項目以豐富化學工程學科的多相流動與傳遞基礎理論為目標，以實現化工過程的安全、綠色和高效為宗旨，深入研究了微尺度條件下多相分散體系結構變化、分散尺度調控與傳遞基本規律及其內在機理。取得的主要學術成果包括：1、微尺度下多相流調控及多相微分散新方法：重點考察了多相微分散體系流型和結構變化內在機制，提出了氣相剪下、納流體剪下等新分散方法以及多重複雜乳液製備新方法；2、多相微分散體系結構及尺度變化規律和數學模型：重點研究了有機相中氣泡形成及納流體中的液滴（氣泡）形成基本規律，掌握了微分散體系結構、分散尺寸變化與這些因素的關係，揭示了微分散過程的內在機理和數學模型；3、微分散傳質過程質量傳遞與動量傳遞間的協同作用：深入研究了微尺度條件下相間傳遞特性，揭示了大傳質量條件下微分散體系的界表面動態特性，確定了質量傳遞和動量傳遞之間的協同關係，發展了基於界面動態性質變化的多相微分散過程數學模型；4、新型微分散設備及其在化工分離過程強化中的套用：在基礎研究指導下，發明了新型微分散結構設備，成功實現了濕法磷酸萃取淨化和酸團萃取等過程強化中的工業套用。 發表SCI論文 85 篇 (封面論文 6 篇)，有一批成果發表在微流控和化工領域頂級期刊上；申請中國發明專利 19 項；獲國家技術發明二等獎，省部級創新團隊獎、技術發明一等獎和自然科學獎二等獎各 1 項；研究團隊入選2012年教育部“創新團隊發展計畫”，研究骨幹中2人獲國家自然科學基金委“優秀青年科學基金”資助，共8人次獲中國科協“全國優秀科技工作者”等多項榮譽；組織大型國際會議 1 次，參加國際國內學術會議交流60餘人次，其中有13次在國際學術會議上做特邀報告；培養博士生15名，碩士生3名，其中 1 人獲2012年全國優秀博士論文和2011年北京市優秀博士論文獎，3人獲2011年清華大學優秀博士論文獎，2人獲教育部“學術新人獎”。
