微米气泡的发生过程,可以理解为微米尺寸气液界面形成的过程。简单来看,这个微米尺寸气液界面的形成过程应该包括且仅包括两个可能的过程:
1. 气液界面从小于微米尺寸增大到微米尺寸的过程
2. 气液界面从大于微米尺寸减小到微米尺寸的过程
因此,微米气泡的发生方式或途径也可以按照上述过程划分的两大类。
对于第一类微米气泡的发生方式或途径,一般指从溶解态气体分子经历成核过程、再通过并聚或奥斯瓦尔德熟化过程演变为亚微米气泡,再进一步生长成微米气泡的过程,这个过程一般通过局部气液相平衡条件,如压力、温度、组分等发生变化引发,例如电解水过程电极周边区域气体含量变化、激光诱导击穿过程液体局部温度变化、气体饱和溶液减压或流动过程整体或局部压力变化等。在实际应用中,相比组分和温度,改变整体或局部压力更为简单易行,因此,我们最为常见的第一类微米气泡发生过程就是减压释放微米气泡的过程,即我们通常所说的加压溶解减压释放装置(如传统的气浮装置)。
对于第二类微米气泡的发生方式或途径,由于大尺寸气泡溶解等引发的自收缩形成微米气泡的过程并不常见,因此第二类微米气泡的发生方式或途径一般指从较大当量直径的气液界面分隔或破碎成微米尺寸气液界面的过程,在实际应用中,一般是通过液体剪切力或表面张力、机械剪切力等将连续气相或大尺寸气泡切割、破碎成微米尺寸气泡的装置或设备,例如射流器、文丘里管、微孔曝气盘、陶瓷曝气管、旋转叶轮、旋转流场、T型微流道等。
