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微观混和一般指物料从湍流分散后的最小微团(Kolmogorov尺度)到分子尺度上的均匀化过程。这种小尺度的均匀化过程对于快速复杂反应有着重要影响,其影响机理和过程描述长期以来虽进行过不少研究然而由于难度较大而未获令人满意的解决。本论文在总结前人工作的基础上,从理论与实验两个方面对微观混和展开了进一步深入的研究;致力于建立一个合理而有特色的微观混和理论,文中全面地运用湍流理论来分析多个尺度上的混和机理,并给出了数学描述和有关模型。同时,采用三种研究手段——高速显微摄影、计算机模拟与化学反应实验,进行了多方面的探讨。完成的工作与主要结果有 1.指出了以往微观混和模型的缺陷,这些缺陷,主要是关于物质细观分布形态的认识问题。运用高速显微摄影技术对微观混和过程进行了观察,将物质微元的形态特征归结为“片状”与“条状”两类。在此基础上,提出了片状结构模型,将微观混和表述为片状微元上的变形与分子扩散。微元变形速率由湍流能谱分析给出 s=0.063(ε/ν)1/2 (A-1)分子扩散区的宽度趋于一常数 δ=12λB (A-2)因此,微观混和可以看成是微元的体积膨胀 v=v0exp(st) (A-3) 2.首次考虑了微观混和与宏观混和之间的相互作用,并引入无量纲数Li来表征二者的强弱。