清华大学学报(自然科学版)

作者：高翔, 李昊洋, 张福建, 宋云云, 张忠强, 丁建宁

单位：1. 江苏大学 机械工程学院, 镇江 212013,2. 扬州大学 机械工程学院, 扬州 225127

关键词：界面调控,气泡输运,气泡收集,气泡减阻

基金：国家自然科学基金面上项目(12272151),国家自然科学基金重大项目(92248301),江苏省研究生科研创新计划(KYCX23_3724)

水下甲烷及其他燃料气体的捕获、输运与收集在当前全球环境与能源危机中扮演着至关重要的角色。甲烷作为温室气体, 使气候变暖的能力是二氧化碳的25倍, 因此水下甲烷的泄露不仅加剧全球变暖, 对地球健康构成严重威胁, 也阻碍了中国“双碳”目标的实现。水下燃料气体资源在近海区域广泛分布, 通过有效的界面调控技术手段捕获、输运并收集水下甲烷气泡, 既能缓解温室效应, 助力气候改善, 又能开发新型能源供给方案, 为全球能源危机的解决提供新思路。该文分析了捕获、输运与收集气泡过程中存在的问题, 从气泡捕获的基本原理与方法、气泡的输运方式、气泡一体化收集方法、气膜稳定性及流固界面减阻等方面进行了综述, 总结了捕获、输运与收集气泡过程中存在的挑战, 并给出合理建议。未来的技术突破将集中在设备小型化、集成化和智能化方面, 可借助微流控技术、智能界面控制系统和新材料, 实现更加高效的气泡捕获—输运—收集一体化操作。

来源：2025年第2期

《清华大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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