超重力技術的基本原理

超重力技術的基本原理是利用超重力條件下多相流動系統(tǒng)獨特的流動特性，增強相、相的相對速度和相互接觸，從而達到高效的傳質傳熱及化學反應過程。獲得超重力的方法主要是轉動設備整體或部件，形成離心力場，所涉及的多相流動系統(tǒng)主要包括氣-固系統(tǒng)和氣-液系統(tǒng)。通過氣體進口管，氣相通過轉子外腔由切向引入，在氣壓的作用下從轉子外緣進入填料。通過液體進口管，將液體引入轉子腔內，用噴頭將其淋入轉子腔內緣。液體進入轉子時，受到轉子內填充物的作用，周向速度增大，產生的離心力將液體推向轉子邊緣。液體被填充物分散，破碎，形成巨大且不斷更新的表面積，液體表面的更新由曲折的流動通道加劇。從而在轉子內部形成良好的傳質和反應條件。流體被轉子拋向殼體匯集處，然后通過液體出口管離開設備。氣旋自轉子中心離開轉子，由氣旋出口管引出，完成傳質和反應過程。

超重力是指物質在比地球重力加速度(9.8m/s²)大得多的環(huán)境中所受的力。在超重力作用下，研究物理化學變化過程的科學叫做超重力科學，運用超重力科學原理創(chuàng)造的應用技術叫做超重力技術。對地球來說，實現超重力環(huán)境的簡單方法就是利用旋轉產生離心力來模擬。這種旋轉式裝置叫做超重力機，也叫旋轉式填充床。其主要由轉子，液體分配器和殼體組成。旋翼為核心部件，主要作用是固定填料，并帶動填料轉動，使氣液接觸良好。超重設備的工作原理如下：通過氣體進口管，氣相被引入到超重力機的外腔中，在氣壓的作用下，由旋翼外緣進入填料中。流體通過流體入口管引入轉子腔，在轉子腔內填充物的作用下，提高周向速度，產生的離心力將轉子腔外邊緣推入。其中，液體被填料分散，破碎，形成巨大且不斷更新的微元體，曲折的流動通道進一步加劇了界面更新。流體在高分散性、高湍動性、強混合物和界面快速更新的條件下，與氣體以很大的相對速度反向接觸，傳質過程得到顯著加強。然后，液體被轉子拋入殼體，通過液體的出氣管離開超重力機，氣體的自轉子中心離開轉子，由氣體的出氣管引出，完成整個傳質和反應過程。

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