基于空心旋转液体射流拉伸的纳米粒子分散研究

由于纳米粒子具有高表面活性和表面能，极易发生团聚形成纳米粒子团聚体，传统的分散方法难以实现纳米粒子在液相物料中的均匀分散。本项目提出一种利用空心旋转液体射流高速旋转时，射流在离心力作用下沿径向扩张引起的射流内部高速拉伸作用来实现纳米粒子分散的方法。该方法拟将纳米粒子团聚体和液相物料先进行混合形成纳米粒子团聚体混合液，而后将纳米粒子团聚体混合液加压通过气液同轴的旋转射流喷嘴形成高速旋转的"液包气"空心旋转液体射流。空心旋转射流在离心力作用下半径不断变大厚度不断变薄时，射流内将产生高速拉伸作用，这种拉伸作用可能具有使分布于射流内的纳米粒子团聚体破碎、分散的能力。. 本项目将通过数值仿真和实验验证相结合的方法来探索射流参数与射流内部拉伸流动以及粒子分散效果之间的关系，筛选关键控制参数，为空心旋转液体射流拉伸纳米粒子分散方法的工程应用提供理论依据。

由于纳米粒子具有高表面活性和表面能，极易发生团聚形成纳米粒子团聚体。本项目提出一种利用空心旋转液体射流高速旋转时，射流在离心力作用下沿径向扩张引起的射流内部高速拉伸作用来实现纳米粒子分散的方法。该方法将纳米粒子团聚体和液相物料先进行混合形成纳米粒子团聚体混合液，而后将纳米粒子团聚体混合液加压通过气液同轴的旋转射流喷嘴形成高速旋转的"液包气"空心旋转液体射流。空心旋转射流在离心力作用下半径不断变大厚度不断变薄时，射流内将产生高速拉伸作用，使分布于射流内的纳米粒子团聚体破碎、分散。. 本项目通过数值仿真和实验验证相结合的方法探索了射流参数与射流内部拉伸流动以及粒子分散效果之间的关系。通过实验实现了纳米粒子在液相物料中的分散。