泡沫排液

影响泡沫稳定性的另一个重要的因素是液膜厚度，消泡就是使泡沫的全部或部分液膜的厚度降低到其临界值而实现的。泡沫排液使泡沫的持液量降低，液膜厚度变薄，有利于泡沫稳定性降低，从而实现消泡。

泡沫排液是一个复杂的流体力学过程，受多种因素共同控制。泡沫排液的速率取决于以下各方面：泡沫体系的流体力学参数，例如三个气泡交汇处的普朗特边界层的形状和大小；吸附的表面活性分子的种类不同造成的气液界面性质的变化；气泡间聚并引起的内部泡沫的破坏速率；泡沫中的液体沿普朗特边界的排液使毛细管压力增高，从而导致气泡间聚并加快并使得泡沫主体内部形成空洞。

最早 Leonard 和 Lemlich 建立了“通道主导泡沫排液模型”，这个模型假设普朗特边界管道的管壁是无限刚性的，所有的压力损失均发生在普朗特边界中，在节点处的压力损失可以忽略不计。根据模型得到泡沫排液速度 u (m/s)如公式(1.7)所示

其中 Cr (m²)为 Plateau 边界层的横截面积；

ρL(kg/m³)为液体的密度；

μ(Pa·s)为液体的粘度；

g (m/s²)为重力加速度。

后来研究者认为普朗特边界无限刚性的假设是不合理，Koehler 等人提出了“节点主导泡沫排液模型”，放松了对管壁无限刚性的假定，并强调节点对压力损失的贡献。实际上，在普朗特边界层和节点处均存在压力损失，Stevenson在此基础上分析影响泡沫排液速率的因素，利用无因次量纲分析方法将这些因素进行关联，得出了表观排液速率 jd (m/s)的表达式：

其中 rb (mm)为气泡的半径；

ε(%)为泡沫的持液量；

m、n 为表征泡沫流动特性的无量纲系数。

由此可知，改变物系性质参数如液体粘度、操作条件如气速以及设备参数如分布器孔径可以影响泡沫排液。