动态过滤滤饼结构的研究

采用电子扫描与计算机图象处理技术对以平板陶瓷膜为过滤介质的十字流过滤 (动态过滤 )过程的滤饼结构、性能及影响因素进行了实验及理论研究 ,为揭示其机理进行了初步探索     

一种新型旋流萃取器的研究

介绍了一种用旋流器进行液液萃取--旋流萃取的新型旋流萃取器的结构、原理、理论分析及初步试验结果.与传统的离心萃取器相比,旋流式离心萃取器没有运动部件,结构紧凑,制造维护方便.研究结果表明,直径为20mm的旋流萃取器可以在数秒时间内达到某些物料萃取平衡的95%以上.     

无机陶瓷膜过滤器在提取液精制生产中的应用及注意事项

结合无机陶瓷膜材质和结构的介绍,简要总结了无机陶瓷膜在中药提取液精制生产中的优势,阐述了无机陶瓷膜过滤器的膜组件及构成、无机陶瓷膜的工作原理、种类和用途,并提出了无机陶瓷膜过滤器在中药提取液精制生产过程中的注意事项,为制药企业中药提取液的精制生产提供参考。     

带导流体的旋流非接触吸盘仿真及PIV实验验证

PIV(Particle Image Velocimetry)技术是一种流场可视化光学方法,经过十年的发展,该技术已经成为研究流场的基本测试手段。由于旋流非接触搬运器内部流道很小,传统的侵入式测量方法很难对搬运器内部流场进行测量。针对这个问题,该文设计了一套PIV实验测试方法,用PIV技术来获得旋流吸盘内部流场的流动规律,采用三种基本旋涡模型对旋流非接触吸盘进行一维数值建模,并且以三种数学模型为目标函数,应用最小二乘拟合方法对PIV数据进行拟合。通过比较拟合效果,辨识出了能够准确描述吸盘内部流场流动特性的数学模型。     

填充MC尼龙在十字万向连轴器上的应用

近年来,许多轧钢厂在轧机传动系统中废弃了传统的梅花套连接杆,改用较为先进的十字万向连轴器.我厂于1986年即开始在φ500轧机上使用十字万向连轴器.多年来,我们在使用过程中不断总结经验,在国内最先采用填充MC尼龙套代替万向连轴器十字轴用滚柱轴承,取得了成功的经验.     

超高压旋流除砂器结构响应面优化及数值模拟

采用中心组合试验设计(Central Composite Design, CCD)方法和计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)数值模拟方法,对旋流除砂器进行了不同结构设计变量与目标变量之间的响应面实验。选用Kriging模型完成了响应面拟合,并结合混合整数顺序二次规划(Mixed-Integer Sequence Quadratic Programming, MISQP)算法完成了最优解的获取,实现了对旋流除砂器结构参数的优化。数值模拟结果与预测结果在分离效率和压降上的误差不超过1%,验证了模型的准确性。多组粒径的数值模拟结果表明：优化结构在分离效率上从87.17%提高到95.63%,提升8.46%;底流管直径、溢流管直径和溢流管插入深度都会对分离效率造成显著影响,但溢流管插入深度对压降的影响并不显著;12组不同粒径模拟结果的tromp曲线显示,粒径35～80μm区间,优化结构具有较高的分离效率,在30μm以下对分离效率提升并不明显。该研究结果对超高压旋流除砂器的优化设计可提供参考。     

基于CFD的压裂施工中定压节流器结构优化

为了减轻压裂过程中流体对定压节流器和外面套管的损坏,利用流体动力学分析软件FLUENT中的标准k-ε模型,对节流器附近流场和压力分布进行数值模拟分析,进而对套管内封隔器分段压裂工艺中定压节流器的入口形状和出口形状进行优化。计算结果表明,该模型中的节流器空腔内壁存在冲蚀破坏,这主要是由于节流器入口附近有旋流场存在;节流器入口采用流线形过渡形状,可以减弱入口处的旋流场;近似流线形的节流器出口形状能保证在较高的节流器底部压力的条件下,降低工具内壁的动压力,在射流处起到整流作用的同时,降低湍流强度,有利于减弱工具内壁所受冲蚀;组合使用入口过渡形状和流线形出口结构能有效减弱压裂过程中流体对压裂工具的冲蚀破坏。     

旋流泵的研究现状与展望

针对国内外文献中所分析的结构参数对旋流泵性能的影响,结合实验所得结果对旋流泵的计算模型、计算方法和设计方法等研究现状进行综合分析,提出对旋流泵的设计应在已有的实验数据和数值模拟的基础上对不同浓度、不同粘度、不同粒径颗粒以及在不同比转数情况下对旋流泵进行分型设计,提出应对不同的流动采用不同的设计模型的展望.     

微型贴膜器的设计与制造

探索了微型贴膜机的工作原理,一是以十字叉为基准定位,固定手机膜的位置,调节手机屏幕的位置实现手机膜和手机屏幕的精确贴合;二是对手机屏幕进行彻底除尘.通过对微型贴膜机的结构设计,选材制造出了微型贴膜器,并进行了实验研究.实验证明此贴膜器能够一次性快速、准确地完成贴膜工作,而且能够适用于多种型号手机的使用,能提高贴膜的效率和保证贴膜的精度,可以节省材料、创造收益.     

旋流动态薄层气压过滤过程研究

介绍了一种新型的旋流动态薄层气压过滤过程，过滤性能试验研究表明，该过滤过程集中了十字流过滤，动态薄层过滤，离心过滤以及气压过滤四种过滤方式的优点，在降低过滤阻力方面和提高过滤推动力方面效果显著，使过滤过程得到了强化，过滤速率得到了提高。     

旋转聚乙烯管式膜微滤实验研究

采用新型聚乙烯（ＰＥ）管式膜,建立了一套旋转管式膜微滤装置。以ＣａＣＯ３粉末配成的低浓度悬浮液试验物料,探明了旋转管式膜透速度一向流量,膜管转速、过滤压力和悬浮浓度之间的关系,为开发新型旋转ＰＥ管式膜分离器产品提供了有益的实验基础。     

旋转管微滤膜中不同流型下膜分离特性研究

对于内筒旋转的同心圆筒微滤膜分离器,环隙间流体的流动在周向流、轴向流和渗透流的综合影响下会发生流型的转化和过渡;提出用三相异步电动机的输入电磁转速与电动机的实际转速之差的变化情况来表征流型的转化和过渡;用渗透通量的倒数在恒压操作过程中,将过程阻力分解成洁净膜阻力、不可逆膜污染阻力和可逆膜污染浓差极化阻力三部分,洁净膜阻力和不可逆膜污染阻力在很短的试验操作条件下可以视为常数,从而阻力随转速的变化在加上不同的常数后,可以表征出不同流型下的膜分离特性。在试验基础上,将流型划分为库特层流、随机层流涡流、紊流波涡流和完全紊流等四种类型,并分别讨论了这四种流型所产生的膜分离特性。试验表明,完全紊流区的可逆膜污染浓差极化阻力最小。     

微通道中液氮的流动沸腾——换热特性分析

对微通道中液氮流动沸腾换热特性进行试验研究和分析。给出典型的沸腾曲线,分析壁温、干度和换热系数沿微通道管程的变化规律,考察热流密度、质量流量和压力对流动沸腾换热的影响。将126个试验数据点与四个换热关联式比较,并对微通道中流动沸腾换热机理进行分析。结果表明,在多数情况下干度和热流密度对沸腾换热系数的影响较小,换热系数主要决定于质量流量和压力,随两者增加而增加,换热以对流蒸发为主导机理。KLIMENKO关联式预测效果最好,TRAN微通道关联式次之,对常规管道得到广泛使用的CHEN关联式和SHAH关联式都远远高估了试验值。基于两相流压降和换热特性分析,推知微通道中的两相流流型不同于常规管道：在低干度情况下,流型以弥散泡状流为主;而在高干度情况下,流型以由雾状汽芯和不规则液膜组成的环状流为主。     

MEMS中的高热密度的散热设计

MEMS中的热密度高于80 W/cm2,发热问题已严重影响着其可靠性.文中从微小结构液体冷却热交换设计理论分析和试验着手,研究高热密度情况下的MEMS散热设计.宏观下的流体力学和传热学在微尺度中存在尺度效应.由于微结构中流体表面张力的影响,使流体流动状态由层流变成紊流的重要参数雷诺数Re约为900~1100时,流动状态将发生变化.基于目前MEMS微体加工的可能,文中给出了三种在MEMS中使用的液体冷却微热交换器的设计,经计算机仿真,该热交换器有较大的使用价值.     

An experimental study of particulate retention by microporous membranes in liquid filtration

A theoretical study on particulate retention by microporous membrane filters during liquid filtration has been investigated. A model to predict particle retention using a multi-layer concept for filter retention by sieving and using flow resistance for cake filtration was developed to predict particle retention as a function of particle diameter and particle loading. Filter efficiency for the 0.45 μm rated membranes predicted 99.95% for the particle diameter of 0.453 μm. Filter efficiency by sieving model decreased with increased particle loading on the filter. After substantial particle loading, filter efficiency was found to increase with increased particle loading due to the combined effect of sieving and cake filtration. Theoretical particle retention modeling showed good agreement with experimental results.     

A numerical study on the performance prediction of forward osmosis process

The performance of FO is predicted numerically by one-dimensional model. Mass balance equation for the feed and draw side are coupled with the water flux model considering concentration polarization. Results of the present study showed the flow rate of the feed and draw solution should be determined by considering the water flux and the water recovery efficiency. Using the draw solution of as high concentration as possible is helpful to improve the water flux. As increasing the membrane module length, the averaged water flux per membrane length decreases but the water production increases. Therefore, in order to determine the membrane length, it is required to consider the water flux reduction, total water production, membrane size and the number of membrane. The water flux of counter-current flow is about 10% higher than that of co-current flow. Forming feed solution into series and draw solution into rows are effective in increasing water flux.     

An Apparatus for Automated Cross Flow Solute Permeation Characterization of Membranes

Abstract

An apparatus is described for the automated characterization of ultrafiltration membranes using solute permeation in cross flow mode. The automated characterization approach described in this work lends itself well for the purpose of increased productivity and reducing operator fatigue/error. The operational, control, and data acquisition aspects of an automated membrane cross flow test unit, which are accomplished using LabVIEW 5.0? are described. The interpretation of the flux and separation data is independent of the apparatus and depends on the filtration regime and various theoretical models available. The apparatus can be used for reverse osmosis, nanofiltration, or ultrafiltration experiments, with appropriate selection of test cells and pumps.     

A filtration model of microporous membrane filters in liquids

A theoretical study on particulate retention by microporous membrane filters during liquid filtration has been investigated. A model to predict particle retention using a multi-layer concept for filter retention by sieving and using flow resistance for cake filtration was developed to predict particle retention as a function of particle diameter and particle loading. Filter efficiency for the 0.45 μm rated membranes predicted 99.95% for the particle diameter of 0.453 μm. Filter efficiency by sieving model decreased with increased particle loading on the filter. After substantial particle loading, filter efficiency was found to increase with increased particle loading due to the combined effect of sieving and cake filtration. Theoretical particle retention modeling showed good agreement with experimental results.     

管式微滤膜器压力测试系统的研究

研制了计算机控制的高精度在线管式膜器环隙压力测试系统。该系统基于Windows98操作系统，以Delphi6为软件开发工具，结合Access2000数据库管理系统进行数据测试、处理、存储，可准确、方便、可靠地测试出管式微滤膜器环隙内的转向与径向压力分布规律和相应的渗透通量。为进一步研究膜微滤机理，找出减少或解决浓差极化和膜污染的方法，提供了有效的手段。     

微通道中液氮的流动沸腾——两相流动压降分析

对液氮在直径为0.531 mm,加热长度为250mm的圆管中的流动沸腾压降和传热特性进行研究.作为第一部分,主要对微通道中液氮的两相流动压降进行试验研究与分析.结果表明:在核态沸腾起始时,质量流量迅速降低,而压降突然增大,并伴随着明显的温度滞后,幅度约为4.0～5.0 K.由于压降很大,在微通道内液氮的两相流动中会出现闪蒸,从而对质量干度产生重要影响.最后,利用均相模型和三个两相流动模型(L-M模型,Chisholm B系数模型和Friedel模型)对微通道沿程压降进行分析和比较.不同于常规通道的是,均相模型可以很好地预测压降试验结果,而三个两相流动模型的预测偏差较大,这是由于在微小通道中的高速流动情况下,汽相和液相混合比较均匀;同时液氮的液汽密度比很小,这也有利于均相模型的预测.