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基于声表面波技术对液体混合的研究的开题报告
基于声表面波技术对液体混合的研究的开题报告
一、研究背景
液体混合是很多工业过程中必不可少的一步。液体混合的质量和效率直接影响到后续生产环节的质量和效率。目前，常用的混合方法有机械搅拌、气泡混合、静态混合等。但这些方法都有其局限性，机械搅拌需要占用较大的空间，气泡混合和静态混合的均匀度和效率都较低。
声表面波技术（SAW）是一种能够通过铝石英晶圆分离器引波器和数字脉冲发生器等器材产生声波并使之在表面进行传播的技术。利用了高频电磁波使晶体引起的微小振动，将能量传导到晶体表面并形成表面波的震荡。声表面波技术在测量和控制中已被广泛应用。近年来，该技术在液体混合领域的应用也越来越受到重视。
二、研究目的
本研究旨在探究在混合过程中声表面波技术的应用，以提高液体混合的效率和质量，并通过对混合后液体的流体力学性能进行分析和测量，进一步确定声表面波技术对液体混合的优势和限制。
三、研究内容和方法
1.研究内容
（1）建立液体混合的模型，包括液体混合物的组成、工艺参数、混合器结构等。
（2）调试声表面波技术装置，在实验室建立稳定的SAW发生器和检测器，分别将其安装在混合器上游和下游的位置，实现对液体混合过程的实时检测。
（3）建立液体混合过程的试验平台，采用SAW技术对混合之前和之后的液体进行测量和分析。
（4）通过对混合过程中液体的流体力学性能的观测和分析，探究声表面波技术对液体混合的影响和优势，进而得到SAW技术在液体混合过程中的应用条件和适用范围。
2.研究方法
（1）搜集液体混合现有的研究文献和效果评价数据，在此基础上，建立混合过程的模型。
（2）试验平台的搭建需要使用声表面波技术的相关器材和设备，对其进行调试和安装。
（3）在试验平台上进行混合试验，采用声表面波技术进行液体混合过程的实时检测和数据采集。
（4）对混合过程中液体的流体力学性能进行分析，包括流体动态学、混合度、两相界面张力等参数。
四、研究意义和预期成果
液体混合是工业生产中必不可少的一步，混合效率和混合均匀度对后续的生产环节和产品质量都有直接影响。本研究采用声表面波技术对液体混合过程进行监测和分析，探究了SAW技术在液体混合中的应用及其优势和适用条件。预期成果包括：
（1）建立声表面波技术在液体混合领域的应用模型，实现液体混合的在线监测。
（2）通过对SAW技术的实验和数据分析，为液体混合领域的发展提供一种新的、高效的混合方法，为工业生产的提高效率和降低成本都提供有力的支撑。
（3）实验数据分析和实验结果的验证能够对SAW技术的拓展和改进提供有价值的参考。
五、进度安排
（1）第一周：制定研究计划和方案。
（2）第二周：阅读液体混合领域的文献，建立液体混合的模型和参数设定。
（3）第三周：设计声表面波技术的实验装置，调试和安装。
（4）第四周-第六周：试验平台试运行，进行试验数据的采集和分析。
（5）第七周-第八周：数据整理和分析，撰写研究报告。
六、参考文献
[1]HuangCC,LaiWM,ChenWY,etal.ApplicationofSAWsensorsinliquidmixturedetection[J].SensorsandActuatorsB:Chemical,2006,117(2):394-402.
[2]ZhangJ,TengX,LiQ,etal.Applicationofsurfaceacousticwavetechnologyinmicrofluidics[J].Microfluidicsandnanofluidics,2016,20(1):1-14.
[3]TanMJ,WangK,JiangWF,etal.Studyontheenhancementofliquidmixturebyacousticstreaminginthespiralmicrochannel[J].ChemicalEngineeringScience,2019,200:97-105.