
【化】 gas phase control
gas
【醫】 aer-; aero-; air; atmo-; physo-; pneuma; pneuma-; pneumato-; pneumo-
film; membrane; theca; velamen; velum
【化】 membrane
【醫】 coat; envelope; film; lemma; membranae membranae; membranae membrane
panniculus; theca; thecae; tunic; tunica; velamen; velamenta
velamentum
control; dominate; desist; grasp; hold; manage; master; predominate; rein
rule
【計】 C; control; controls; dominance; gated; gating; governing
【醫】 control; dirigation; encraty
【經】 check; command; control; controlling; cost control; dominantion
monitoring; regulate; rig
氣膜控制(Gas Film Control)指通過調節氣體流動在物體表面形成穩定薄膜的技術手段,主要用于隔離環境、降低熱傳導或減少摩擦磨損。該技術常見于工程與材料科學領域,其核心原理基于流體力學與熱力學平衡機制。
定義與基礎原理
氣膜控制利用高壓氣體在固體表面形成微米級保護層,通過伯努利方程($$ frac{v}{2} + gh + frac{p}{rho} = text{常數} $$)實現動态平衡。這一過程需精确控制氣體流速、壓力及溫度參數,以确保薄膜穩定性(來源:《流體力學應用手冊》,中國機械工業出版社)。
主要應用領域
技術優勢與挑戰
氣膜控制可減少能量損耗約15%-30%,但需解決氣體洩漏與薄膜均勻性難題。最新研究通過納米級多孔材料優化氣流分布,顯著提升系統可靠性(來源:ScienceDirect期刊《材料科學與工程》2024年6月刊)。
氣膜控制是氣體吸收過程中的一種傳質阻力分布現象,其核心概念可通過以下要點解釋:
定義與原理
根據雙膜理論,氣液兩相間的傳質阻力由氣膜和液膜共同構成。氣膜控制指吸收總阻力主要集中在氣相側(氣膜),而液膜阻力可忽略不計。此時,吸收速率由氣膜阻力主導,推動力主要用于克服氣相阻力。
適用條件
主要發生在易溶氣體(如NH₃、HCl)的吸收過程中。這類氣體溶解度大,導緻液膜阻力極小,氣膜成為傳質速率的控制步驟。例如,水吸收氨氣時,幾乎全部阻力集中于氣相。
對比液膜控制
工程應用意義
明确控制類型可優化吸收設備設計。例如,氣膜控制時需增強氣相湍流(如提高氣流速度)以降低氣膜阻力。
公式補充
根據雙膜理論,總傳質系數($K_G$)與氣膜傳質系數($k_G$)的關系為:
$$
frac{1}{K_G} = frac{1}{k_G} + frac{H}{k_L}
$$
當氣膜控制時,$H/k_L ll 1/k_G$,故$K_G approx k_G$($H$為亨利系數)。
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