旋转切向入流膜蒸馏系统的正交实验研究

来源 :中国工程热物理学会2008年传热传质学学术会议 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qncypt
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本文针对具有可调式旋转切向入流结构的膜蒸馏组件,以水为研究工质,就其切向入流结构的不同参数组合进行了正交实验研究。并以膜通量和膜面热侧温度为分析因子考察各参数组合规律,其结果显示两种分析因子所对应的最佳参数组合相同,说明削弱温度极化是本实验中提高膜通量的关键,同时为进一步提高膜蒸馏通量提供了新的组件设计方法。
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本文考虑了粘性耗散,壁面的速度滑移及温度跳跃等微尺度效应,对二维平板间牛顿流体流动与传热进行了理论研究。文中既考虑了常壁温(CWT)情况也研究了常热流(CHF)情形。对非线性的控制方程进行了相似变换,推导出Po数和Nu数的表达式。对于两种壁面条件,运用同伦分析法对该非线性的微分方程进行耦合求解,得出速度及温度分布。分析了Kn数与Po数和Nu数的相互作用关系,最后求得两种壁面条件下Nu数与Br数的函
以相变传热分析汽塞能量守恒微分方程;考虑流动形态对液塞剪切力影响描述液塞动量方程,建立纳米流体脉动热管内流体脉动传热模型;并对纳米流体在U型毛细管内的传热量进行分析。采用数值迭代求解方法进行计算,通过分析脉动传热过程各影响因素,获得纳米流体脉动过程的振幅以及低热流密度情况下脉动热管的流动与传热机理。
建立了多孔毛细芯的平板热管在冷凝段不发生堵塞的情况下流动和传热的理论模型,用饱和度表示了多孔毛细芯中气液界面的位置,分析了热管在毛细限下的最大传热量和热阻的变化。结果表明,热管传热量随着丝网目数的增加和热管工作温度的升高而增大,而热阻随之减小,以水为工质的热管的传热性能优于以丙酮和乙醇为工质的热管。
根据角管毛细管中液体的分布以及气液同向流动的特点,计算分析正三角形和等腰直角三角形两种截面脉动热管中几种因素对热管传热性能的影响情况。计算结果表明,在充液率为30%时,两种角管脉动热管的热阻均在0.1℃/W以下,具有良好的传热性能;在相同加热功率和充液率时,等腰直角三角形截面脉动热管传热性能要优于正三角形截面;截面形状相同时,水力直径较大的热管热阻值要低于水力直径较小的热管;热管热阻值随接触角增大
采用分子动力学方法研究了N2,Ar和He 等气体在单壁碳纳米管中的流动。模拟结果表明在模拟初期碳纳米管中的气体分子以较高的速度流动。统计碳管中分子的动能变化,结果发现三种气体沿管轴方向的动能分布比较均一。对于N2和Ar,平均分子动能要高于初始热动能,而对于He,平均热动能远低于初始热动能。在气体分子流动的臃塞阶段,发现在小口径碳管中分子进行着两种模式的高频振荡,即轴向振荡和辐向振荡。
室内材料和物品散发VOC是造成室内空气污染的重要原因,但我国人造板材的散发特性研究还很不够。本文发展了一种利用FLEC测试舱和高精度在线VOC气体检测仪器PTRMS测定建材散发特性的方法,并对4种国产人造板VOC散发特性进行了检测,得到了板材散发VOC种类以及散发速率等特性参数。
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干建材中挥发性有机化合物散发规律由三个关键参数决定:分离系数,扩散传质系数以及建材初始VOC浓度。本文改进了测量干建材中甲醛散发关键参数的多平衡态回归法。在密闭环境舱中用注射定量甲醛的方法代替监测峰值浓度,克服了原方法对峰值浓度监测的依赖而产生的误差。本文还分析了影响原多平衡态回归法测量精度的可能因素,并指出改进方法如何降低这些因素的影响。且由于该方法只需两次平衡态因此可以准确快速得到干建材散发甲
本文发展了一种测试吸附剂吸附甲醛平衡吸附量和吸附速率的新方法。与文献中已有的方法相比,该方法操作简单,避免了吸收法采样对甲醛浓度的影响以及水蒸气浓度对甲醛吸附的干扰。通过一组活性炭纤维的吸附实验证明该方法得到的数据与文献基本符合。此活性炭纤维的亨利系数K=1.73×104,对应浓度0.244mg/m3的平衡吸附量为0.0212mg/g,初始时刻吸附速率为2.91×10-4mg/(g·s)。