气泡聚并是什么意思？英文翻译以专业解释、例句

英语翻译：

【化】 bubble coalescence

分词翻译：

气泡的英语翻译：

bleb; bubble
【化】 air bell; air blister; air bubble; air checks; air lock; air pocket
air shots; air traps
【医】 air bladder; air cell; air vacuole

聚并的英语翻译：

【化】 coalescence

专业解析

气泡聚并（Bubble Coalescence）是指两个或多个相互接近的气泡在液体介质中接触后，融合形成更大气泡的物理过程。该现象广泛存在于化工、能源、环境工程等领域，是气液两相流系统中的关键动力学行为之一。

一、术语定义与机制

1. 汉英对照释义

   • 气泡（Bubble）：气体在液体中形成的空心球体（A hollow sphere of gas in a liquid）。
   • 聚并（Coalescence）：多个独立个体合并为单一整体的过程（The merging of separate entities into a single unit）。

     综合定义为：气泡聚并（Bubble Coalescence）指相邻气泡接触后液膜破裂，最终融合为更大气泡的过程。

2. 物理机制

   气泡聚并需经历三个阶段：

   • 液膜排水（Film Drainage）：气泡间液膜因压力差逐渐变薄；
   • 膜失稳（Film Rupture）：液薄至临界厚度（通常<100 nm）时破裂；
   • 融合完成（Fusion）：气体通过破裂孔洞连通，形成新气泡。

二、影响因素与科学意义

1. 关键影响因素

   • 表面张力：高表面张力抑制聚并（如纯水中气泡更稳定）；
   • 溶液性质：电解质或表面活性剂改变液膜排水速率；
   • 流体动力学：湍流强度促进气泡碰撞频率。

2. 工业应用实例

   在浮选选矿中，气泡聚并效率直接影响矿物回收率；在生化反应器中，过度聚并会减少气液传质界面，降低反应效率。

三、权威定义来源

1. 《化学工程术语词典》（Dictionary of Chemical Engineering）

   定义气泡聚并为："The process by which two colliding bubbles merge into one larger bubble due to interfacial instability"（因界面失稳导致碰撞气泡合并的过程）牛津大学出版社参考章节。

2. 《多相流手册》（Handbook of Multiphase Flow）

   详细分析液膜排水动力学模型，指出临界液膜厚度公式：

   $$ h{text{crit}} = sqrt{frac{A{text{H}}}{12pigamma}} $$

   其中 $A_{text{H}}$ 为哈马克常数，$gamma$ 为表面张力。

参考文献来源

1. 化学工程核心术语数据库（Chemical Engineering Glossary）
2. Journal of Fluid Mechanics, "Dynamics of bubble coalescence"
3. Industrial & Engineering Chemistry Research, "Surfactant effects on bubble coalescence"
4. Minerals Engineering, "Bubble coalescence in flotation systems"
5. Handbook of Multiphase Flow Systems, CRC Press

网络扩展解释

气泡聚并（Bubble Coalescence）是指两个或多个气泡在液体中接触后合并为单一气泡的过程，常见于气液两相流体系（如化工反应器、环境工程设备等）。以下是其详细解释：

1.基本机制

气泡聚并的核心机制涉及碰撞和液膜排空两个阶段：

• 碰撞阶段：气泡因湍流运动或浮力差异相互靠近，碰撞筒理论指出，气泡沿碰撞方向的横截面积及携带的湍动能是决定碰撞速率的关键。
• 液膜排空阶段：碰撞后，气泡间形成液膜，液膜逐渐变薄直至破裂，最终完成合并。此过程受液体黏度、表面张力等因素影响。

2.影响因素

• 气泡形状：气泡体积增大会从球形变为椭球形或球帽形，改变投影面积，影响碰撞概率。
• 湍流作用：液相中的剪切湍流和气泡尾涡诱导的湍流涡漩共同作用，影响气泡携带的湍动能及碰撞频率。
• 气体与液体性质：实验表明，氮气气泡的聚并时间短于空气气泡；液体浓度增加会延长聚并时间；气泡直径增大则因液膜体积增加而减缓合并。

3.应用与意义

• 工业领域：优化气液反应器设计需控制气泡聚并，以提高传质效率（如废水处理、发酵工程）。
• 理论研究：通过改进聚并模型（如考虑湍流涡漩或质心位置变化），可更准确预测多相流行为。

4.实验研究

实验发现，气泡聚并过程可通过高速摄像观测，不同条件下（如气体类型、液体黏度）的聚并时间差异显著，为模型验证提供数据支持。

如需进一步了解具体模型或应用案例，可参考、3、5中的学术文献。

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