卷式反渗透膜的气液两相流清洗特性

建立新型膜清洗装置,将压缩空气和化学清洗液形成气液两相混合流体对2.5英寸(1英寸=25.4 mm)卷式反渗透膜进行清洗研究.系统地探讨了气液两相流清洗过程中清洗液流量、气体流速、气液比、清洗时间对膜截留率和通量恢复率的影响.结果表明清洗液在0.12 L/rain时,即可获得较好的膜通量恢复率.不同过滤面积的反渗透膜,清洗液的临界流量不同,超过该流量对膜通量恢复率无明显影响.膜通量恢复率随气体流速的增加而增加,聚酰胺材质反渗透膜气速上限是18 m/s,更高的气速将降低膜截留率.气液比在2000∶ 1～3000∶1范围内能有效提高膜通量恢复率.两相流清洗时间一般不超过15 min就能获得理想清洗效果.     

基于子波分析的气液两相流中气含率的测量

用热膜风速仪以高于对应最小湍流时间尺度的分辨率精细测量环流反应器内不同空间位置的气液两相流瞬时速度信号,用子波分析的能量最大准则辨识气液两相流中的相.利用子波分析方法自动识别气液两相流中的相,从而获得测量气液两相流中气含率的切实可行的方法.     

气液两相流下膜的抗污染性能研究

膜表面浓差极化与滤饼层形成是膜污染的重要因素.通过管式膜曝气,使膜表面形成气液两相流,增大膜表面剪切力,能有效控制膜污染行为.实验通过微滤高岭土悬浊液,观察了不同曝气量下膜组件内气液流态,发现随着曝气量的增加,膜组件内气泡单元上升速率和频率加快,膜污染速率逐渐减小,延长了膜过滤运行时间.研究发现,气体的通入使膜表面湍流程度增大,有效减缓跨膜压力增长速率,并且实现了在较低流速下控制膜污染,节省了能耗成本,延长了膜使用寿命.     

气-液膜接触器结构优化及其传质性能研究

以海水作为吸收剂,采用模拟烟气,对气-液膜接触器进行传质性能评价试验,考察其工艺结构参数、气液介质流动速率及方式、气液压差、烟气SO2浓度等因素对传质系数、脱硫率及膜效用的影响.试验表明,在气相压力较低情况下,气液流速、气液压差对总气相传质系数影响明显,而烟气SO2浓度的影响可忽略不计.适当提高膜接触器的填充密度,增加膜吸收级数,采用错流模式的气液流动方式,均可改善烟气流场分布,增大有效传质面积,提高膜效用.与传统吸收塔相比,新型膜气体吸收装置的气液两相独立控制,可灵活应对烟气浓度变化对脱硫稳定性的影响,同时具有低气阻、耐污染、规模可线性放大等优点,工业化应用前景广阔.     

气液两相流界面波的双平行电导探针测量方法研究

使用双平行电导探针，通过测量气液两相瞬时液膜厚度，来反映气液两相流界面上的波动规律，对经测量系统进行了理论和实验研究，根据界面波的物理特性，设计出一种能够快速准确地测量液膜厚度的电导探针系统，并且提出了一种不受实验条件变化影响的探针标定方法。通过对水平管内空气－水气液两相流分层流界面厚度的测量，证明这种方法是切实可行的。     

微通道内气液两相流型的数值模拟

为了解微通道内气液两相流型对换热器热质传递的影响,建立了微通道内气液两相流型的数值模型。本文对微通道内气液两相波纹流、环状流和弹状流进行模拟,采用VOF界面追踪方法来描述气液相界面,并考虑了表面张力和重力的影响,并建立了预测微通道内气液两相流型的数值模型。通过与已有文献中的实验数据对比,验证了模型的可靠性。     

膜生物反应器近膜面流场特性实验研究

利用PIV技术测试了膜面附近的气液两相流动力学特性,在2.5m~3/h曝气强度下,对1、2、3 mm三种曝气孔径条件下的气泡动力学特性进行了研究,同时分析了不同孔径下对应的液相速度场、涡量场和雷诺应力分布规律.结果表明,在曝气强度较低的情况下,孔径大小是影响气泡大小的重要几何因素,3mm孔径所形成的气液两相流中液相速度、涡量值和雷诺应力均是最大的,表现在膜过滤过程中,能更好地促进膜表面浓差极化层的物料混合.     

膜气液接触过程的研究进展

在膜气液接触过程中,气液流速可操作范围宽,结构紧凑,易于放大,不存在液泛、沟流和雾沫夹带等问题,已成为膜科学与技术研究的热点之一.分别介绍了膜气液接触器的结构,气液传质过程中气膜传质阻力、膜阻力和液膜传质阻力的估算以及影响这些阻力的主要因素,膜气液接触过程在气体分离、无泡曝气、饱和烃/不饱和烃分离、废气中VOCs脱除和纳米粒子制备等方面的应用,并对膜气液接触过程的发展方向进行了展望.     

循环预冷气液两相流压降特性及引射气等效研究

分析了液体运载火箭低温动力系统循环预冷的驱动力,总结了管路内气液两相流动压降的主要计算方法,深入研究不同工况垂直管路上升低温气液两相流压降各组成部分比例情况及影响因素,得到了气液两相流不同气体组分间压降等效转化关系,并利用计算模型与实验数据进行了对比验证,为低温动力系统循环预冷工程应用和仿真分析提供参考。     

双锥流量计气液两相流空隙率测量研究

设计了一种结构简单、对加工工艺要求较低的双锥流量计,并用于气液两相流参数的测量.提取双锥流量计的差压波动信号的特征值,采用无量纲分析方法建立分相含率的测量模型,通过优化方法获得局部最佳的模型参数.在气液两相流实验装置上开展了实验研究.结果表明,所建立的分相含率测量模型可在一定的空隙率范围内对气液两相流含气率进行有效的测量.