中空纤维膜外压全量过滤动态过程的数值模拟

建立了中空纤维膜外压式全量过滤的CFD模型,模拟膜丝长度、直径、渗透系数、装填密度、污染指数以及跨膜压差不同条件,得到通量分布和产水量的动态演变过程。研究结果表明：通量分布会随着过滤的进行而逐渐变得均匀,这种通量分布的自我调节作用在膜丝较长、较细,渗透性较好,装填密度较高,污染指数较高以及跨膜压差较高时更为明显;产水流量的倒数与累积产水量呈线性关系,但由于通量分布不均匀并且均匀性演变,这种线性关系区别于传统滤饼过滤模型;通过数据拟合得到了适用于中空纤维外压式全量操作的滤饼过滤关联式,可用于预测组件的性能和指导组件的设计。     

中空纤维膜组件壳程流动的数值模拟

利用随机顺序添加算法(RSA)建立了中空纤维膜组件壳程三维几何模型,研究了膜组件壳程复杂结构条件下的流体力学特征,进行了组件壳程流动的数值模拟。通过与实验数据及现有经验关联式的比较表明,在低Reynolds数下,基于上述几何模型的数值模拟可较好地预测膜组件的传质特性,能够替代经验关联式,为具有特定几何结构的膜组件和膜过程设计提供依据。模拟结果表明,膜丝轴向的非平行分布导致的径向流动能够消除局部沟流和死区带来的影响,合理地安排膜丝沿组件轴向的排布方式是提高组件分离性能的潜在手段之一。     

中空纤维膜吸收器中CO2吸收过程模拟

研究了CO₂在中空纤维膜吸收器中的吸收过程.以非湿膜操作为例，建立了中空纤维膜吸收器的传质模型，用T-型差分法模拟了CO₂在水、NaOH、乙醇胺(MEA)、2-胺基-2-甲基-1-丙醇(AMP)水溶液中的吸收.研究了AMP-MEA混合有机胺水溶液吸收CO₂的过程.对于CO2在0.6mol•L^-1 NaOH水溶液中的吸收，比较了模拟结果与实验数据，二者符合较好.     

中空纤维膜吸收器中CO2吸收过程模拟

研究了CO₂在中空纤维膜吸收器中的吸收过程.以非湿膜操作为例,建立了中空纤维膜吸收器的传质模型,用T-型差分法模拟了CO₂在水、NaOH、乙醇胺(MEA)、2-胺基-2-甲基-1-丙醇(AMP)水溶液中的吸收.研究了AMP-MEA混合有机胺水溶液吸收CO₂的过程.对于CO2在0.6mol•L^-1 NaOH水溶液中的吸收,比较了模拟结果与实验数据,二者符合较好.     

由外压式中空纤维膜组件构成的清洗系统

本实用新型涉及一种具有抗污染结构的外压式中空纤维膜组件,包括产水管、原水管、中心布水管、中心布水管、U型膜丝、膜壳、曝气装置、进气管、浓水管、污染物富集区,U型膜丝竖直浇铸在膜壳的上端且自然垂下,U型膜组件的下端布置有布气系统,     

聚丙烯中空纤维换热器的数值模拟

由于具有抗腐蚀和结垢的优点,中空纤维换热器在低温下的应用受到关注。为了提高中空纤维换热器的换热效率,以在换热器的壳程增加弓形折流挡板的方式对中空纤维换热器的结构进行了优化研究。利用Gambit 2.4软件,建立了管壳式中空纤维换热器模型;利用Fluent 6.3软件,进行有限体积分析计算。结果表明：数值模拟得到的换热器总传热系数和壳程压降与实验值的误差分别小于8%和6%。通过对比分析发现,在模拟范围内增加弓形折流挡板以后中空纤维换热器的总换热系数提高了21%左右,换热器壳程热阻占总热阻的比例从59%~70%降低到了46%~57%,换热器的壳程压降提高了约12%,但是壳程换热系数与壳程压降的比也明显升高。加弓形折流挡板的中空纤维换热器比无折流挡板的换热器具有更好的换热效率。     

气液两相流对中空纤维膜错流过滤过程的影响

采用聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行错流过滤试验,以中空纤维膜组件的膜通量、浑浊度以及高锰酸盐指数(CODMn)的截留率为考察指标,通过在过滤时添加曝气形成气液两相流,研究在气液两相流条件下曝气量、进水流量、跨膜压差等参数对中空纤维膜错流过滤过程的影响.试验结果表明:在一定范围内,膜通量随着曝气量增大而增大,曝气量...     

中空纤维膜

在荷兰已开发了用于微滤、超滤或气体分离的中空纤维膜。这就是 Nederlandse Organis-atie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO of Delf 所发明的陶瓷中空纤维膜,其外径为 0.1－3mm,壁厚为 10－500μm。它们是由陶瓷粉和粘合剂混合制得的。最终的糊料形成了无需加热就可以挤出的粘度。该糊料接着通过喷丝板挤出形成中空纤维。最后,粉末粒子被相互烧结成陶瓷中空纤维。这种方法适用于在工业规模上制备该纤维。这类膜还可比现有陶瓷膜的生产便宜 3－10 倍,而且其表面/体积比为 1 000m2·m-3,比现有陶瓷膜高 10 倍…     

用于给水系统的可持续曝气的外压式中空纤维膜系统

正本实用新型的一种用于给水系统的可持续曝气的外压式中空纤维膜系统,其特征在于:包括水池、至少一个外压式中空纤维膜组件、曝气装置、产水管道以及清洗管道;每个外压式中空纤维膜组件均安置在水池中,其中,外压式中空纤维膜组件上的外压式中空纤维膜的膜丝束方向水平横置浸没于水池的水体中;曝气装置的出气口     

外压式中空纤维超滤膜的尺寸优化

建立了外压式中空纤维超滤组件的滤液量数学模型,并对组件的优化设计进行了讨论,提出纤维尺寸的简捷优化方法。     

质子交换膜燃料电池动态过程的数值模拟

为描述质子交换膜燃料电池的动态过程,发展了一个基于计算流体动力学的非稳态、非等温的三维两相流数学模型.应用模型对一蛇形流道结构的质子交换膜燃料电池单体进行了数值计算,得到了电池启动过程中电池阴极侧膜表面温度和电流密度等特征参数的动态过程变化曲线.最后,分析了阴极入口速度、湿度和电池电压阶跃变化后电池特性的动态响应特性.结果表明：电池的启动时间和阶跃响应时间均为秒的数量级,与大多数模型模拟的结果相一致.     

外置式中空纤维多孔膜束的过滤系统及其工艺

摘要：本发明涉及一种水处理系统和水处理的方法。一种外置式中空纤维膜多孔膜束的过滤系统包括壳体,在壳体上有进气口、进水口和排污口,在壳体内设有架体和中空的U形膜丝。对应上述系统的水处理工艺包括产水过程和气液二相冲洗过程。本发明提供了一种膜丝不易断裂,膜组件使用寿命长,耐清洗,防污堵效果好,的外置式中空纤维多孔膜束的过滤系统及其工艺。     

异形纤维阵列过滤特性的数值模拟

为研究异形纤维排布方式对其过滤性能的影响,以矩形及交错排布为基础,在保持纤维体积分数不变的条件下,通过改变纤维的列间距调整阵列结构,运用CFD-DEM耦合方法对含尘空气通过具有不同异形纤维阵列结构的简化过滤器模型过程进行数值模拟。结果表明：当纤维的体积分数保持不变,交错纤维阵列较矩形阵列过滤效率高出35%,且对于颗粒的吸附力更强;而在交错阵列的基础上,调整列间距得到的前密阵列和后密阵列均可保持80%左右的过滤效率,且不影响颗粒吸附力的大小,但前密阵列产生的压降更低,即具有更高的品质因数;在整个过滤过程中,纤维-颗粒间的黏附作用远远高于颗粒与颗粒间的相互作用,说明颗粒过滤主要来源于纤维-颗粒作用的贡献。     

功能性中空纤维膜

一、概述功能性中空纤维膜作为技术革命的新材料之一.于七十年代开始发展,八十年代将进入大发展时期。它涉及范围广,内容丰富,是一门与其它学科密切相关的边缘学科。     

中空纤维膜气体溶剂的吸收分离过程

测定了不同条件下聚丙烯疏水性中空纤维膜组件中ＣＯ２－ＮａＯＨ体系气体溶剂吸收过程的总传质系数．建立了溶剂吸收过程总传质系数的计算模型．以此模型为基础,结合实验结果对气体溶剂吸收过程进行了分析,提出了提高总传质系数的有效方法．     

中空纤维膜渗透汽化过程中Dean涡强化传质的CFD模拟

建立了一个三维的弯管式中空纤维膜渗透汽化传质CFD模型,研究Dean涡对渗透汽化过程传质的影响,描述了膜内侧的浓度和速率变化情况,该模型与Leveque传质关联式具有良好的一致性。研究结果显示：弯管膜中Dean涡的存在能降低边界层传质阻力,总传质系数比直管膜提高了4倍;在不同的入口速率和浓度条件下,弯管膜内侧的壁面剪应力均大于直管膜。在膜阻力远小于边界层阻力的情况下,入口速率0.275 m·s^-1,水浓度10%（质量）时,弯管膜的渗透通量为12636 g·m^-2·h^-1,是直管膜的5倍。可见,弯管式中空纤维膜在渗透汽化过程中具有显著的强化传质效果。     

中空纤维膜渗透汽化过程中Dean涡强化传质的CFD模拟

建立了一个三维的弯管式中空纤维膜渗透汽化传质CFD模型,研究Dean涡对渗透汽化过程传质的影响,描述了膜内侧的浓度和速率变化情况,该模型与Leveque传质关联式具有良好的一致性。研究结果显示:弯管膜中Dean涡的存在能降低边界层传质阻力,总传质系数比直管膜提高了4倍;在不同的入口速率和浓度条件下,弯管膜内侧的壁面剪应力均大于直管膜。在膜阻力远小于边界层阻力的情况下,入口速率0.275 m·s~(-1),水浓度10%(质量)时,弯管膜的渗透通量为12636 g·m~(-2)·h~(-1),是直管膜的5倍。可见,弯管式中空纤维膜在渗透汽化过程中具有显著的强化传质效果。     

聚丙烯中空纤维膜萃取过程传质特性研究

在自制的中空纤维膜器中研究了膜萃取过程的传质特性.研究表明,自制的带折流板的膜器可以提供较高的传质效率.增大水相流速可以提高传质速率,而改变有机相流速对传质没有影响.通过对实验数据的回归分析得出了折流膜器的壳间传质关联式.该研究对折流膜萃取器的开发和设计具有参考价值.     

单纤维拉拔过程数值模拟

介绍了纤维复合材料作为具有强烈的结构特性的多相体材料,其力学性能及损伤破坏规律不仅取决于各组分材料性能,同时也取决于细观结构特征.单纤维拔出测试方法作为增强纤维表面改性效果和评价复合材料界面质量的重要手段一直受到人们的极大重视.利用有限元软件,对纤维拉拔过程进行了数值模拟,分别得到不同时问下的应力和位移图及纤维拉拔时的应力状态及其对界面性能的影响.     

聚酰亚胺中空纤维分离膜

1.1前言 膜分离技术有可能提供无相变化、省能、省力、而且紧凑的装置,因此成了分离技术的重要手段。在气体分离方面,其用途可普及应用于石油化学、化学、精密机试、食品等多种领域,其重要性正不断提高。