本书围绕浮选中颗粒与气泡相互作用，论述了液体环境中颗粒与气泡动力学，重点讨论颗粒与气泡的碰撞、黏附、脱附作用以及泡沫稳定性，主要涉及胶体与界面科学、流体力学的理论基础和应用研究。全书共 6章：第 1章概述浮选过程及颗粒与气泡的相互作用；第 2章介绍浮选系统中流体流动、颗粒运动及气泡运动的基本原理；第 3～5章讨论颗粒与气泡的碰撞、黏附和脱附作用；第 6章讨论浮选泡沫的稳定性。
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北京市科技新星计划，北京市科学技术委员会，2019，排名第1（本书依托项目）
目录
前言
第1章颗粒与气泡的相互作用与浮选行为 1
1.1 浮选概述 1
1.1.1 浮选的类别 1
1.1.2 浮选的发展历史 2
1.1.3 泡沫浮选 2
1.2 浮选中颗粒与气泡的相互作用 4
1.3 浮选中的界面科学与胶体科学 5
参考文献 6
第2章颗粒与气泡动力学 8
2.1 流体动力学基础 8
2.1.1 流体力学基本方程 8
2.1.2 不可压缩黏性流体流动 12
2.1.3 湍流流动 13
2.2 颗粒的运动特性 25
2.2.1 球形单颗粒的沉降 25
2.2.2 非球形单颗粒的沉降 28
2.2.3 浮选体系中颗粒的沉降 30
2.2.4 颗粒的广义运动方程 32
2.2.5 浮选体系中颗粒的运动 33
2.3 气泡的运动特性 35
2.3.1 气泡的物理化学性质 35
2.3.2 气泡上升速度 37
2.3.3 气泡周围的流体动力学方程 41
参考文献 44
第3章颗粒与气泡的碰撞作用 45
3.1 碰撞作用 45
3.1.1 碰撞作用过程 45
3.1.2 碰撞作用中的颗粒运动方程 46
3.2 碰撞概率 48
3.2.1 碰撞概率理论 48
3.2.2 碰撞概率模型 53
3.3 碰撞作用的研究 55
3.3.1 颗粒与气泡相互作用可视化平台 55
3.3.2 碰撞作用的实验研究方法 57
3.3.3 基于离散元法的模拟研究 57
参考文献 64
第4章颗粒与气泡的黏附作用 65
4.1 润湿现象与接触角 65
4.1.1 润湿现象 65
4.1.2 接触角与 Young方程 65
4.1.3 接触角滞后 66
4.1.4 弯曲液面与 Young-Laplace方程 69
4.1.5 颗粒与气泡黏附的黏附功 69
4.1.6 固体表面自由能及其分量的计算 71
4.1.7 颗粒接触角实验研究 73
4.2 黏附过程与诱导时间 82
4.2.1 颗粒与气泡的黏附过程 82
4.2.2 颗粒与气泡的诱导时间 82
4.2.3 诱导时间与接触角的比较 83
4.2.4 诱导时间实验研究 84
4.3 宏观粒子间作用力与分子间作用力 90
4.3.1 力的长程效应和短程效应 90
4.3.2 宏观物体间的相互作用 92
4.3.3 两球体的有效相互作用面积：Langbein近似 95
4.3.4 相互作用能与相互作用力关系：Derjaguin近似 95
4.4 经典 DLVO理论与扩展 DLVO理论 97
4.4.1 范德瓦耳斯作用 98
4.4.2 静电作用 104
4.4.3 水合作用 113
4.4.4 疏水作用 115
4.4.5 空间位阻作用 118
4.5 颗粒与气泡的微观黏附过程 121
4.5.1 液膜薄化 121
4.5.2 三相接触线扩展 124
4.5.3 液膜薄化的实验研究 126
4.5.4 黏附作用的模拟研究 133
参考文献 134
第5章颗粒与气泡的脱附作用 136
5.1 颗粒与气泡间力学理论基础 136
5.1.1 悬浮在水平气–液界面的颗粒力学模型 136
5.1.2 黏附在气泡表面的颗粒力学模型 137
5.1.3 颗粒–气泡结合体稳定性理论 140
5.1.4 颗粒–气泡的脱附概率 141
5.2 颗粒与气泡脱附过程研究 143
5.2.1 颗粒与气泡脱附界面行为研究 143
5.2.2 颗粒与气泡脱附力学行为研究 147
5.3 颗粒–气泡脱附过程影响因素研究 149
5.3.1 颗粒粒度 149
5.3.2 颗粒表面疏水性 151
5.3.3 气泡尺寸 153
5.4 颗粒–气泡脱附力学理论计算 156
5.4.1 颗粒–气泡结合体稳定性研究 157
5.4.2 临界脱附力模型的建立 161
5.4.3 邦德数和脱附概率模型的改进 169
5.5 粗糙颗粒–气泡脱附过程研究 178
5.5.1 粗糙颗粒接触角研究 178
5.5.2 低疏水性粗糙颗粒–气泡脱附过程研究 185
5.5.3 高疏水性粗糙颗粒–气泡脱附过程研究 191
5.5.4 粗糙度对颗粒–气泡脱附的影响规律分析 196
参考文献 199
第6章浮选泡沫 200
6.1 泡沫结构与泡沫排液 200
6.1.1 泡沫概述 200
6.1.2 泡沫结构 201
6.1.3 泡沫稳定性 203
6.2 气泡稳定性研究 204
6.2.1 气泡稳定性理论计算 204
6.2.2 气泡稳定性试验 208
6.2.3 气泡兼并难易程度研究 210
6.2.4 气泡形变程度研究 224
6.2.5 气泡在气–液界面破裂研究 228
6.3 泡沫稳定性研究 230
6.3.1 泡沫稳定性的影响因素 230
6.3.2 泡沫稳定性试验 233
6.3.3 两相泡沫稳定性研究 234
6.3.4 三相泡沫稳定性研究 238
参考文献 244
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