导读:本文包含了中空纤维膜组件论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:纤维,组件,传质,湍流,流体力学,规整,网格。
中空纤维膜组件论文文献综述
黄江益,刘富[1]（2019）在《浸没式PTFE中空纤维膜组件数值优化设计》一文中研究指出在膜组件设计领域使用仿真优化提高运行通量。使用西门子NX12的商业化设计、仿真软件,建立了一个简化的帘式膜数值模型,优化了膜组件堵头的结构参数,这些设计结果通过宁波江东水厂的小试装置得到了初步验证。(本文来源于《现代化工》期刊2019年07期）
庄黎伟,马晓华,魏永明,杨虎,许振良[2]（2019）在《膜丝非均匀排布中空纤维膜组件内流场的模拟》一文中研究指出本文建立了中空纤维膜组件外压式死端过滤的纯水过滤CFD模型,模拟得到了膜丝不同装填方式下组件内流场以及组件的产水性能。以膜丝均匀装填的组件为参照对象,分别考察了膜丝装填由壳体向内逐渐紧密,由壳体向内逐渐稀疏,以及随机装填的叁种组件。结果表明,各个组件不同位置的压力场差别较小,而速度场随着高度而变化;膜丝排布由组件壳体边缘向中心逐渐稀疏的组件产水效率高于其他叁个组件,单膜丝平均产水流量比最小值高出约10.9%。(本文来源于《山东化工》期刊2019年10期）
庄黎伟,魏永明,马晓华,杨虎,许振良[3]（2019）在《膜丝渗透系数不均影响中空纤维膜组件性能的CFD研究》一文中研究指出本文建立了中空纤维膜组件外压式死端过滤的纯水过滤CFD模型,模拟研究了膜丝渗透系数不均匀对组件流场和性能的影响。以膜丝渗透系数均匀分布的组件为参照对象,分别考察了膜丝渗透系数由壳体向内逐渐增大,由壳体向内逐渐减小,以及随机分布的叁种组件。结果表明,各个组件不同位置的压力场差别较小,而速度场随着高度而变化;4个组件的产水流量接近,原因在于高低渗透系数的膜丝数量相同,在产水流量上产生了抵消效应。(本文来源于《广东化工》期刊2019年09期）
张婷,李传玺,郭凯,张会书,冯爱国[4]（2018）在《旋流强化中空纤维膜组件结构优化及壳程流动研究》一文中研究指出提出并优化了一种旋转流强化的膜组件水力学模型。Box-Behnken方法用于进口直径、进口长度、膜壳高度、进/出口端管长度、球突结构直径,进出口倾斜角度的多参数的实验设计,获得了响应变量最优的膜组件设计方案。通过雷诺应力RSM湍流模型与基于Euler-Lagrange算法的离散相DPM模型的耦合计算,模拟研究了叁维模型内液固两相流的颗粒停留时间分布、流体力学特征。模拟结果显示,旋流强化的膜组件壳程的速度分布更加均匀,膜面剪切应力高;湍流耗散率、涡量分布不同于传统膜组件。实验结果证实,优化后的膜组件具有高产水量、低压力降,膜污染速率低的特点。(本文来源于《化工学报》期刊2018年11期）
李国培[5]（2018）在《基于中空纤维膜组件的太阳能驱动膜式海水淡化系统传热传质机理及性能研究》一文中研究指出近年来,人类对淡水资源的需求日益增加。而地球上约97.5%的水为含盐海水或苦卤水。海水淡化无疑是解决这一危机的有效方法。据文献报道,多种技术均可实现海水的脱盐淡化。其中,膜蒸馏技术是上世纪六十年代发展起来的一种新型膜分离海水淡化方法。与传统多级闪蒸、反渗透等方法相比,它可显着降低操作温度(通常在60-80°C)和操作压力,适于利用低品位能源如太阳能等进行驱动,从而有效降低产水能耗和污染物排放量,大有取代传统淡化方法的潜力。本文提出的膜式加湿减湿海水淡化(membrane-based humidification–dehumidification desalination,MHDD)技术基于膜蒸馏原理,其主要创新和优势在于:(1)采用中空纤维膜加湿器代替传统填料塔,从而实现了海水和空气非直接接触式加湿,避免了广泛存在于传统加湿过程中的液滴夹带并污染所产淡水的情况。采用该方法,可以获得高纯淡水。(2)该系统操作温度一般低于80°C,可充分利用低品位太阳能,从而显着减少对化石燃料或电能等高品位能源的依赖。但是目前,一方面,中空纤维膜加湿器作为膜式海水淡化技术的关键部件,膜两侧流体的流动特性以及海水和空气之间通过多孔膜进行耦合传热传质机理不明晰,无法指导性能调控,成为限制该新型系统发展的关键因素;另一方面,对太阳能驱动的膜式加湿减湿海水淡化系统的整体数学性能、技术可行性及经济性评价等方面的研究工作还存在明显不足。鉴于此,本文的研究工作主要从以下几个方面展开:(1)搭建了一套太阳能驱动的膜式加湿减湿海水淡化系统,包括集热单元和淡化单元两个子单元。其中,淡化单元中采用中空纤维膜组件作为加湿器,实现了海水和空气非直接接触式盐水分离,并制备了高纯淡水(产水电导率低于12μS/cm)。对于0.59m~2膜面积,系统的产水量为15.27 kg/d,单位体积产水的电耗为19.23 kWh/m~3。太阳能占据了总能量输入的92.0%。整个系统的COP约为0.75。(2)建立了海水淡化过程中空纤维膜加湿器内部层流流动和耦合传热传质数学模型。淡化系统运行时,空气雷诺数一般在50~900范围内。当空气流雷诺数小于300时,可视为层流状态。建立模型过程中选取了周期性计算单元,在计算单元内研究了中空纤维膜加湿器的层流流动和热量质量耦合传递过程。计算获得了膜两侧流体的阻力系数、努塞尔数和舍伍德数等流动和热量质量传递准则数。对于管内盐水溶液,浓度边界层的发展速度远小于温度边界层。对于空气侧,提高组件填充率可以增大努塞尔数和舍伍德数,但却是以牺牲阻力系数为代价。(3)当空气流动雷诺数在300-600范围内时,在大量纤维管的连续干扰下,空气流动状态开始向湍流过渡。此时,空气流可视为过渡态湍流。针对这一工况,建立了二维湍流流动和传热传质模型。低雷诺数k-ε(Low Re k-ε)湍流模型比标准k-ε(STD k-ε)湍流模型有更好的预测空气湍流特性准确性。相比于减小纵向纤维间距,减小横向间距能更有效的增加传热和传质系数,因为横向间距对空气侧的湍动能分布有更显着的影响。(4)针对空气流动雷诺数650-900范围,建立了全叁维湍流流动(3D low Re k-?)模型,充分揭示了轴向流动的不均匀性及其对空气侧流动和传热传质的影响机理。通过对3D low Re k-?模型、2D湍流模型和层流模型的对比研究,发现纤维轴向流动不均匀性在流体层流状态下影响较小,而对于湍流流体有较大影响。在空气层流流动状态时,3D层流模型可以简化为2D层流模型。然而,对于湍流流动,当雷诺数大于650时,需要采用3D湍流模型,因为在此流动状态下,轴向流动不均匀性较强,湍流流动已经较为混乱和随机,表现出了明显的叁维流动特性。(5)建立了太阳能驱动的膜式加湿减湿海水淡化系统的数学模型,该模型的建立是基于上述不同流动工况下的膜加湿器传热传质特性,利用这一模型,研究了操作条件、淡化单元膜组件填充率及集热单元结构参数等对系统性能的影响规律,并进行了优化。结果表明:参数的最优值为,单位m~2膜面积的海水流量为236L/h,单位m~2膜面积的空气流量为25 m~3/h,组件的填充率为30%。系统的经济性分析表明,系统产水的综合成本为16.88$/m~3,系统可实现低运行维护。(本文来源于《华南理工大学》期刊2018-06-05）
庄黎伟,许振良,魏永明,杨虎,马晓华[6]（2018）在《中空纤维膜组件壳体流体分布与阻力研究》一文中研究指出采用计算流体力学(CFD)和辅助实验的方法,在操作流量范围内(4.62~20m~3/h),研究了中空纤维膜组件壳体的流动分布和各部件阻力.研究结果显示:壳体各部件的阻力随着体积流量的增大而增大,且增速均不断提高;顶部胶水层的阻力曲线较其他部件,更接近线性.随操作流量的提高,顶部胶水层阻力占总能耗的比例不断下降,而其余部件则相反.整个壳体惯性阻力系数较高,所以在实际操作过程中,高流量运行会降低总能耗分配于过滤推动力的比例.底部分布器造成不均匀的初始流动分布,但分布的均匀性会随着高度的增大而变好.在组件正常操作流量范围,壳体内速度分布仅与几何结构有关,与操作流量无关.(本文来源于《膜科学与技术》期刊2018年03期）
李金钊[7]（2018）在《一种中空纤维膜组件完整性在线检测装置的研究与应用》一文中研究指出中空纤维膜组件以其特有的优势被广泛的应用于各个领域,膜组件的完整性检测对于膜法水处理技术的持续使用至关重要。本文在分析国内外有关研究基础上,提出一种基于光阻法原理的中空纤维膜组件完整性在线检测方法及检测装置。通过光敏电阻探测器接收到的光强改变引起的电信号变化,判断膜组件完整性是否被破坏;优化电路和实验装置设计,对比实验条件控制,自主研发一套商品化膜完整性检测装置,并对水中颗粒物的检测进行相关探究。首先,以湖水为分离流体,研究电压信号在膜组件破损前后的变化现象和检测装置的精度。膜完整性检测装置采用650nm红色激光为光源,Ⅲ型光敏电阻探测器为光接收器,结果表明:膜组件完整时,优化后的实验电路基准电压恒定在2.3553±0.0025V;膜组件出现破损时,通过检测装置的微气泡引起电压脉冲信号,电压脉冲信号强度和数量分别对应通过检测装置的气泡尺寸大小和数量,本检测装置可检测到的微气泡最小直径尺寸为220μm;另外,气泡尺寸与电压脉冲强度具有良好的线性关系,并可通过电压脉冲强度预判通过检测装置的微气泡尺寸。其次,研究了优化后的检测装置在不同膜组件破损率时灵敏度的变化情况,并分析了膜通量和曝气强度对本检测装置的微气泡影响。结果表明:在出水管路中增设的两处气泡融合弯管可以将微气泡汇聚融合成大气泡,极大地提高膜完整性检测装置的灵敏度;随着膜组件破损率的增加,检测装置的灵敏度略有降低,但是灵敏度均在95%以上;膜通量与曝气强度之间对通过检测装置的微气泡情况具有协同作用,结果表明:膜通量和曝气强度主要影响通过检测装置的微气泡数量和尺寸大小,在膜通量和曝气强度分别为28L/(m2·h)和300L/(m2·h)时,可以及时的通过微气泡引起的脉冲电压辨别膜完整性,检测装置在实际应用中应根据膜组件的尺寸和曝气泵的量程合理调整膜通量与曝气强度。第叁,将本论文中设计检测装置成品与工程中应用的商业化颗粒计数器的检测效果进行实验对比研究,并对二者的运行控制和成本进行了估算,结果表明:在不同膜组件破损率情况下,颗粒计数器检测到的颗粒含量和检测装置检测到的气泡数量变化具有一致的变化趋势,而且均具有线性相关性,证明了本检测装置的在方法及实际应用中的可行性;检测装置成品经过长时间运行,各项性能稳定,同时成本低廉,具有一定的实际应用价值。最后,利用中空纤维膜组件完整性检测装置对水体中颗粒物进行探究性检测,结果表明:完整性检测装置对于水体中颗粒物的检测电压和颗粒计数器对于水体中颗粒数量之间具有线性关系,线性关系相关系数R2为0.9994,表明膜完整性检测装置可通过检测电压值表征水体中颗粒物的数量。(本文来源于《天津工业大学》期刊2018-03-01）
李斯陶[8]（2017）在《半随机半规整新型中空纤维膜组件加湿性能研究》一文中研究指出室内空气温度和室内空气湿度作为空气环境的重要指标,对人们的生活环境和工作环境都有十分明显的影响。当空气湿度较低的时候,人们会感觉到干燥,长期处于这种环境下,人们容易得皮肤和呼吸道疾病,由此对空气进行加湿显得尤为重要。本课题中所设计及制作的半随机半规整中空纤维膜组件对以往的中空纤维膜组件进行了结构上的改进,可以实现在对组件性能影响较小的情况下降低中空纤维膜组件制造成本和维护成本。中空纤维膜由于其填充密度大的优势,加湿量会相对于其他的加湿方式更有优势。论文的主要工作包括以下几个方面:(1)依据室内环境加湿标准的要求,以课题组内自主研发的中空纤维膜为基础设计并制作了半随机半规整中空纤维膜加湿组件。小模块中的中空纤维膜采用随机排布的方法。加湿用水通过组件管程对穿过组件的空气进行加湿,空气和加湿用水以错流的方式进行传热传质。制备的半随机半规整中空纤维膜组件中的小模块填充率为25%。(2)设计并搭建了对半规整半随机中空纤维膜加湿组件进行测试的测试平台,在测试平台上完成了空气流量、水流量和水温的变化对组件加湿性能和压降影响的研究。由实验和数值计算结果可知,空气流量的增加可以提高组件的加湿量和总传质系数,但加湿效率会有所降低、壳程压降增大。在风量为95m3/h、水流量100L/h时,SHP(单位面积加湿量)为242.60g/m2h,总传质系数0.00652m/s,加湿效率43.8%,加湿效果显着。同时实验过程中也发现水流流量的变化对组件加湿的效果影响不大,因此在保证组件充满水的情况下可以降低水流流量,这对优化组件结构和降低组件成本有一定的作用。(3)根据理论模型编写程序对该组件进行数值计算并与实验结果进行对比,验证了理论模型的准确性,且对比了新型的半随机半规整型中空纤维膜加湿组件与传统的两种膜组件的优劣,结果显示在空气流量较高或水流量较高时,半随机半规整排列的中空纤维膜组件加湿能力强与另外两种排列方式的膜组件。在其基础上对改变组件内部结构的不同情况进行了模拟,分析了结构变化对加湿性能和压降的影响,结果显示:改变排列方式对于增加加湿组件的加湿性能效果不是十分明显,但是阻力损失有着明显的不同。增加中空纤维膜长度同样具有减少组件压降的功能,而且增加长度可以增强加湿效果。通过以上分析,可以为组件结构和性能的优化提供指导。(本文来源于《华南理工大学》期刊2017-03-15）
王士刚,刘善亮,袁涛[9]（2016）在《基于FLUENT的中空纤维膜组件振动特性对管外传质性能影响的研究》一文中研究指出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。(本文来源于《第十二届中国CAE工程分析技术年会论文集》期刊2016-08-11）
苗小郁[10]（2016）在《抗污染中空纤维膜组件重点专利技术介绍》一文中研究指出本文着眼于如何通过膜组件的结构设置来缓解中空纤维膜的污染问题,对国内与抗污染中空纤维膜组件相关的专利申请进行了检索及分析,选取了膜天膜、汉青天朗、碧水源和浙江欧美四家公司,对其相关申请量及相关技术作了重点介绍。(本文来源于《科技视界》期刊2016年16期）
中空纤维膜组件论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文建立了中空纤维膜组件外压式死端过滤的纯水过滤CFD模型,模拟得到了膜丝不同装填方式下组件内流场以及组件的产水性能。以膜丝均匀装填的组件为参照对象,分别考察了膜丝装填由壳体向内逐渐紧密,由壳体向内逐渐稀疏,以及随机装填的叁种组件。结果表明,各个组件不同位置的压力场差别较小,而速度场随着高度而变化;膜丝排布由组件壳体边缘向中心逐渐稀疏的组件产水效率高于其他叁个组件,单膜丝平均产水流量比最小值高出约10.9%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
中空纤维膜组件论文参考文献
[1].黄江益,刘富.浸没式PTFE中空纤维膜组件数值优化设计[J].现代化工.2019
[2].庄黎伟,马晓华,魏永明,杨虎,许振良.膜丝非均匀排布中空纤维膜组件内流场的模拟[J].山东化工.2019
[3].庄黎伟,魏永明,马晓华,杨虎,许振良.膜丝渗透系数不均影响中空纤维膜组件性能的CFD研究[J].广东化工.2019
[4].张婷,李传玺,郭凯,张会书,冯爱国.旋流强化中空纤维膜组件结构优化及壳程流动研究[J].化工学报.2018
[5].李国培.基于中空纤维膜组件的太阳能驱动膜式海水淡化系统传热传质机理及性能研究[D].华南理工大学.2018
[6].庄黎伟,许振良,魏永明,杨虎,马晓华.中空纤维膜组件壳体流体分布与阻力研究[J].膜科学与技术.2018
[7].李金钊.一种中空纤维膜组件完整性在线检测装置的研究与应用[D].天津工业大学.2018
[8].李斯陶.半随机半规整新型中空纤维膜组件加湿性能研究[D].华南理工大学.2017
[9].王士刚,刘善亮,袁涛.基于FLUENT的中空纤维膜组件振动特性对管外传质性能影响的研究[C].第十二届中国CAE工程分析技术年会论文集.2016
[10].苗小郁.抗污染中空纤维膜组件重点专利技术介绍[J].科技视界.2016
论文知识图
