[发明专利]一种反气泡稳定时间控制装置

说明书

本发明公开了一种反气泡稳定时间控制装置。流道容器的一端作为入口端，另一端作为出口端，管道与流道容器连接，管道上安装有泵源和调速装置；流道容器中装有射流发生器，反气泡漂浮于射流发生器内，储液容器中存储有制备反气泡的液体，流道容器部分或全部浸没于储液容器中，泵源浸没或不浸没于储液容器的液体中，调速装置浸没或不浸没于储液容器的液体中，液体经泵源泵入流道容器，经射流发生器形成射流，装置通过射流发生器形成的射流控制反气泡的稳定时间。本发明结构简单，操作方便，无需引入新的杂质，适用工作环境广泛，可以实现对大量反气泡的稳定控制，有利于实现工业中大量反气泡的存储和应用。

技术领域

本发明涉及反气泡研究领域的一种控制装置，具体涉及一种反气泡稳定时间控制装置。

背景技术

反气泡是一种并不常见的物理现象，具有与肥皂泡完全相反的结构：在液体环境中，一层气膜包裹着一个液球，每一个反气泡具有两层气液界面(如图2所示)。这种特殊结构使反气泡在微流体运输、气体润滑和促进气液界面化学反应效率方面具有巨大的应用潜力。

但是，反气泡的稳定时间短，正常情况下只有几分钟甚至几秒钟，这限制了反气泡在工程上的应用。现有的延长反气泡稳定时间的方法主要是改变液体性质(如粘度、表面张力、盐浓度等)，这往往需要引入新的杂质(如甘油、表面活性剂、可溶性盐等)，给实际生产带来不可预测的麻烦。

为实现反气泡的工程应用，需要寻找在不引入新的杂质的条件下控制反气泡稳定时间的方法。

发明内容

为了解决背景技术中的问题，推动反气泡的工程应用，本发明提出了一种反气泡稳定时间控制装置。

本发明的技术方案如下：

本发明包括储液容器、泵源、调速装置、射流发生器和流道容器，流道容器的一端设有一开口作为入口端，流道容器的另一端完全开口作为出口端，管道部分或全部位于储液容器中，且管道的一端与流道容器的入口端连接，与流道容器连接的管道上依次安装有泵源和调速装置；

流道容器中装有射流发生器，反气泡漂浮于射流发生器内，储液容器中存储有制备反气泡的液体，流道容器部分或全部浸没于储液容器的液体中，泵源浸没于或者不浸没于不储液容器的液体中，调速装置浸没于或者不浸没于不储液容器的液体中，液体经泵源泵入以及调速装置后进入流道容器，经射流发生器形成射流，装置通过射流发生器形成的射流控制反气泡的稳定时间。

所述反气泡的稳定时间由射流的强度所控制。

通过调节泵源和调速装置对射流的强度进行控制，或通过单独调节具有调速功能的泵源对射流的强度进行控制；具体为：通过调节泵源和调速装置控制液体进入流道容器的流速，从而控制射流发生器形成的射流的强度。射流的结构参数取决于射流发生器的结构参数，射流发生器的结构参数包括射流孔径d和射流孔间距D，在同一水平方向上，相邻射流孔径d之间的距离为射流孔间距D。

所述的射流发生器的结构参数取决于反气泡的直径，反气泡的直径不能小于射流孔径d和射流孔间距D。具体实施中，反气泡6的直径既不能小于射流孔径d，也不能小于射流孔间距D，射流孔径d和射流孔间距D的大小不需要相同，主要看反气泡的尺寸和需要稳定的反气泡数量。

所述的射流发生器呈长方体形，为经穿孔加工的固体块，或者是其他多孔介质材料，多孔的轴向平行布置，每个孔的轴向沿射流出射方向设置，其他多孔介质材料包括如沸石、海绵、滤网。

所述的射流发生器安装在流道容器入口端附近，射流发生器的外尺寸与流道容器的内尺寸相同。

所述液体为含有表面活性剂的溶液或其他用于制备反气泡的粘性液体。

所述反气泡直接在流道容器中制备形成或从在储液容器中制备后运输至流道容器中。

所述反气泡的制备方法为射流法、振动法、液滴-液膜法或液滴冲击法。