液膜（液膜控制）

什么是液膜？机械密封中液膜的作用

机械密封成功的关键就是形成并保持一定厚度的液膜，而端面间必须控制合理的单位面积压力以维持这一层液体膜，使其获得较高的机械密封技术水平，有效延长机械密封的使用寿命。

什么是液膜？

1、端面间维持一层极薄的液体膜而达到密封的作用。这层膜具有液膜动压力与静压力，它起着平衡压力和润滑端面的作用。

2、两端面之所以必须高度光洁平直是为了给端面创造完美贴合和使比压均匀的条件，这是相对旋转密封。

3、机械密封形成液膜，干气密封形成气膜。都有一定的刚度。

4、机械密封端面流膜厚度表征了摩擦副的摩擦状 态,直接影响着机械密封的端面泄漏率和磨损量,也是确定端面摩擦生热的一个重要参数。

5、典型的机械密封的端面液膜厚度在0.3～3μm,干气密封的端面气膜厚度在3～5μm时,既能保持良好的密封,泄漏很少,又能有较长的工作寿命,磨损很小。

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液膜是不是就是边界膜

液膜是具有流动性的膜，比如油膜，比如质脂膜。

这种膜当然有一个分界，但不是说界面两边的组分一定不同。只是区域区隔而已。当然成分是可以不同的，比如细胞膜，就是细胞的边界膜。

液膜的液膜分类、特性

当液膜沿固体壁面下降时，随着雷诺数增加，膜内运动可依次出现层流、波动层流和湍流。当周围气体静止，液膜自由流动时，当雷诺数 Re=uδ/v（式中u为液膜平均速度;δ为液膜厚度；v为液体运动粘度）在20～30时的范围内，膜内运动呈层流状态。此时液膜厚度均匀，界面平静，液体沿垂直壁面下降时的速度分布根据理论分析可用下式计算：

式中ux为液膜内与壁面距离为y处的点速度；g为重力加速度。这样在已知速度分布的基础上，结合对流扩散方程，可以计算出液膜中的浓度分布，从而确定传质分系数；这是连续接触传质设备设计的基础。结合蒸气冷凝液膜的热量衡算，可确定冷凝传热的传热分系数。当雷诺数增大到30～50时，膜内出现波动层流，波动使气液界面结构复杂化。液膜波动如果是由重力引起，称为重力波；若由表面张力引起，称为毛细波。观察发现，气液界面可用双波系统表示：即界面是由大振幅波(大波)和小振幅波（小波）组成（见图）。大波的振幅比膜厚大得多，是个大流体团，它包含了膜内的大部分液体,在沿界面向下运动时形状和速度基本不变,各个液团具有随机分布的波形和速度。大波被很薄的液体衬底同壁隔开。衬底和大波一样，都覆盖着小波。波动造成液膜内部一定程度的混合，有利于提高液膜传递过程的速率。化工设备中的液膜多数是波动的。如果雷诺数更大，在Re=250～500范围内，膜内运动呈湍流状态。但是对自由面附近湍流特性目前了解甚少。当液膜同与其接触的气体同向流动时，气流牵动液膜；若流向相反时，气流将阻滞液膜运动；当气流速度足够大时，全部液膜将被气流带动向上运动，成为液泛。在这种简单情况下观察和研究液泛现象，有助于分析填充塔液泛机理，确定液泛速度计算式。 滞留液膜最重要的物理量是厚度，它与物体从液体中抽出的速度以及液体的物理、化学性质有关。当抽出速度不太大时，L.D.朗道及Β.Γ.列维奇曾导得如下计算公式：

式中δ0为滞留膜厚度；u为物体抽出速度；σ、ρ和μ分别为液体的表面张力、密度和粘度。

乳状液膜实际上是一种“水-油-水”型或“油-水-油”型的双重乳状液高分散体系，它由膜相、内包相和连续相(外相)组成。膜相包括膜溶剂、表面活性剂和添加剂三种成分。膜相与内包相组成的乳状液滴直径为0.1～5mm，内包相微滴的直径为0.001～0.1mm。通常内包相和连续相是互溶的。待分离物质由连续相经膜相向内包相传递。在传质过程结束后，采用静电凝聚等方法破乳。

支撑液膜是将液膜牢固地吸附在多孔支撑体的微孔之中，在膜的两侧是与膜互不相溶的料液相和反萃相。待分离的组分自料液相经多孔支撑体中的膜相向反萃相传递。

以薄层存在的液体。有多种不同的液膜：①沿固体壁面流动着的液膜。这种液膜与互相接触的气体或另一种与其不相溶的液体构成膜式两相流，出现在一些化工设备中，如垂直膜式冷凝器、膜式蒸发器、填充塔和膜式气液反应器等。②固体从能使其润湿的液体中取出时，表面上附着的液膜，称为滞留液膜。若继之以干燥或冷冻，可将此液膜固定下来。工程上常用此法形成表面涂层，如制造感光胶片常用此法。在贮槽中，当液体流完后，壁上也附有滞留液膜。③在液膜分离操作中，用以分隔两个液相的液膜，此液膜是对溶质具有选择性透过能力的液体薄层。④气液两相相际传质系统中，假设存在于液相中界面附近的具有传递阻力的液膜。在这些液膜中，沿壁面下降的液膜和滞留液膜在生产中有较广的应用。

液面和液膜的区别

材料和作用不同。

1、液面指的就是液体与空气接触的那个面，通常我们叫液体表面，而液膜是以液体为材料的膜，分为乳状液膜和支撑液膜两种。

2、液面是观察容器内介质液位变化的装置，而液膜用于汽车、火车、飞机等的隔热保温和防紫外线。

什么是气膜控制,什么是液膜控制,各有什么特点

气膜控制是传质阻力主要集中于气相的吸收过程。根据双膜理论，吸收过程的传质阻力系数由气膜吸收阻力和液膜吸收阻力两者所组成。

当吸收质为较大的气体时，溶解度系数的值变得很大，吸收阻力主要由气膜吸收阻力组成，即吸收速率受气膜一方的吸收阻力所控制。

如以水吸收NH₃、HCl，传质阻力几乎全集中于气相。易溶气体与难溶气体相比，不仅溶解度大很多，溶解速率一般也大很多。因此，在选择溶剂时，应优先考虑对溶质气体的溶解度要大。

扩展资料：

液膜控制是指传质阻力主要集中于液相的吸收物。根据双膜理论，吸收过程的传质阻力系由气膜吸收阻力和液膜吸收阻力两者所组成，即式中：KG为根据气相总推动力的传质吸收；kG和kL分别为气相和液相传质分系数；H为溶解度系数。

当吸收质为难溶气体时，H的数值变得很小，吸收阻力 主要由液膜吸收阻力组成，即吸收速率主要受液膜一方的吸收阻力所控制。

如以水吸收O₂、CO₂，传质阻力几乎全部集中在液相。从传质阻力的绝对数值来看，气相阻力的范围不是很大，液膜控制时的气相阻力与气膜控制差别不大，所以，液膜控制时总阻力要比气膜控制大很多倍。

参考资料来源：百度百科——气膜控制

参考资料来源：百度百科——液膜控制

液膜形成及稳定的影响因素有哪些

界面张力 ,低表(界)面张力有利于泡沫的形成,同时也有利于泡沫的稳定,但是,表面张力 的大小并非决定因素 界面膜的性质 ,界面液膜能否保持恒定要得到稳定的关键,影响界面膜性质的关键因素是液膜的表 面粘度与弹性 (1) 表面粘度凡是体系的表面粘度比较高的体系,所形成的泡沫寿命也较长。 (2) 界面膜的弹性 (非强度) 表面粘度比较高而且弹性好才有高的稳泡性能, 理想的液膜应该是高粘度高 弹性的凝聚膜。 表面活性剂的自修复作用, 。 表面活性剂的自修复作用大,泡沫就稳定 表面电荷:若泡沫液膜的表面上带有同种电荷,使泡沫稳定。 泡内气体的扩散: 泡沫的排气性与液膜的粘度有关, 液膜的表面粘度高, 气体的相对透过率就低, 气 泡的排气速度慢,泡沫就稳定。 表面活性剂的分子结构 : (1) 表面活性基的疏水链 SAA 的疏水碳氢链应该是直链且较长的碳链,但碳 链太长也会影响起泡剂的溶解度且刚性太强,所以一般起泡剂的碳原子数以 C12〜C14较好。 (2)表面活 性剂的亲水基 SAA 亲水基的水化能力强, 增加了泡膜的稳定性。 稳泡剂分子结构中往往含有各类酰氨 基、羟基、羧基等具有生成氢键条件的基团。