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亚微米及纳米颗粒两相流是自然界的普遍现象,并且在大气环境科学、现代纳米材料制备、工程热物理、化工合成、吸入毒理学及医疗制药等诸多领域得到广泛应用,是目前流体力学的研究热点。纳米颗粒的物理化学特性对两相流中颗粒的动力学特性、颗粒间的粘着力、云凝结核总浓度,及其毒性或疗效等生物学特性有至关重要的影响,所以在实验研究亚微米及纳米颗粒两相流时,如何准确控制纳米颗粒的物理化学性质显得尤为重要。研究中一个非常有效的处理方法就是产生离散相无物理化学改性的两相流,以此保证实验结果的可靠性和溯源性。与连续区相对较大微米级颗粒不同,因为纳米颗粒处于过渡区(1<Kn<50;Fuchs 1963)而其大小相比于分子区的特征尺度仍不能忽略,因此在连续区尚可以被忽略的范德华力或静电力的作用开始凸显,并成为颗粒间粘着力的主要来源。如粒径约为100nm的颗粒其范德华引力已接近为颗粒重力的10/4-10/5倍(M.Corn 1966)。加上颗粒在过渡区时,颗粒空气阻力因无滑移边界条件不成立而会有一个明显的下降,这时Stokes定律需要进行修正才能成立,显然这两方面都使纳米颗粒的弥散难度更大。本文构建了由定量精密粉末给料器精确控制工业纳米颗粒(ENPs)给料的连续喷射弥散系统,解决ENPs的连续喷射弥散。针对给料器剩料容器内部压力与喷射器真空端的压力不平衡问题,首次给出了一种新型的压力平衡装置。对给料器与压力平衡单元的协同给料特性进行了实验研究,发现协同给料时,给料速率的稳定性仍然保持在较高水平。限于多数喷射弥散得到ENPs粒径分布都超出SMPS的扫描上限,SMPS自带的Hoppel多电荷修正(H-MCC)己不能适用,根据He M.L.(2013)提出的拟合多电荷修正(f-MCC)思想结合本实验,独立开发.了适用于本文喷射弥散实验结果的f-MCC算法。通过湿式喷雾弥散TiO2得到适用于H-MCC的粒径分布,分别由f-MCC与H-MCC处理该原始粒径分布。结果表明,除了峰值粒径附近的数密度两者的偏差约为10%以外,其它分布特征参数的相对偏差都小于1%。粒径分布超出扫描上限的范围越大,H-MCC误差越大,而f-MCC的修正效果越明显。采用SMPS测量不同材料、给料速率Dr及喷射器入口压力竹下的喷射弥散结果,并由f-MCC进行多电荷修正,获取准确的粒径分布。结果表明弥散ENPs粒径分布受初始粒径影响较大,初始粒径越小,所得分布的峰值粒径、中值粒径及GMD则越大。由于多数ENPs的初始粒径正好处于过渡区,颗粒受到的Stokes力因边界层出现滑移而减小,范德华引力与静电力等则随初始粒径的减小而得到加强,通过空气动力弥散的难度则倍增。随着给料速率的增加,喷射弥散的难度增大。喷射器入口压力Pj增大时,总数浓度随之增加,而峰值粒径、中值粒径、GMD等随之减小,显然,喷射弥散效果因此得到加强。