【摘 要】
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为提高中空纤维膜组件的传质效率,减轻浓差极化,运用计算流体力学软件FLUENT动网格技术,以含氧水的除氧过程为研究对象,研究了振动特性对中空纤维膜组件管外传质的影响。研究
【机 构】
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大工(青岛)新能源材料技术研究院有限公司; 大连理工大学运载工程与力学学部工程力学系;
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为提高中空纤维膜组件的传质效率,减轻浓差极化,运用计算流体力学软件FLUENT动网格技术,以含氧水的除氧过程为研究对象,研究了振动特性对中空纤维膜组件管外传质的影响。研究结果表明:与静止的工况相比,振动能够使流体产生二次流,使得流动从层流转化为紊流,增强流体与膜组件以及中空纤维管壁面的碰撞,极大程度的减轻浓差极化现象,进而强化传质;随着振动频率和振幅的增大,膜组件出口处氧质量浓度降低,水中氧的清除率增大,传质效果变好;一定条件下振动工况比静止工况氧的清除率最高可以提高144%,固定振幅为6mm振动频率从2.5Hz增加到10Hz时清除率提高76%;固定频率为2.5Hz振幅由2mm增加到6mm时清除率提高10%,增大振动频率对于强化传质的效果要优于增大振幅。研究结果可以为实际的工程应用提供理论指导。
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