果胶超滤纯化过程传质模型和动力学分析

研究了果胶提取液超滤膜分离处理过程传质特征,建立了渗透通量、膜面浓度与压差的传质模型,并对膜阻力和浓差极化阻力进行了定量描述;同时对超滤过程的动力学进行了分析.     

支撑液膜提取柠檬酸的传质机理

研究和探讨柠檬酸提取的化学过程,论述了反萃取剂Na2CO3与溶质柠檬酸的最终化学计量比并非是化学反应比3∶2而是1∶1,甚至更低,也就是说,在反萃取相中不仅存在C6H5O73-,而且存在HC6H5O72-或H2C6H5O7-.提高反萃取剂的浓度对溶质提取有利.为深入研究该技术提供了理论依据.     

新型气体分布器对非牛顿流体中氧传质的影响

研究了环状气体分布器、微孔型气体分布器一号、微孔型气体分布器二号3种型式的气体分布器对非牛顿流体中氧传质的影响。着重考察了微孔型分布器对同一组合桨的功耗、气含率ε、氧传质系数KLα以及比功耗传氧系数Eo2的影响,并与传统的环状气体分布器的结果进行了对比。结果表明:在相同条件下,微孔型气体分布器条件下所得KLα和Eo2均高于环状气体分布器的对应值,可以取得较好的传质混合效果,有利于提高非牛顿流体中的溶氧水平。     

膜过程中热质耦合传递分析

研究了透过致密无孔膜的传热传质过程,考察了传热传质的相互作用,建立了膜过程中热质耦合传递的数学模型,并以湿空气透过薄膜分离过程为例,分析了温差及浓度差的变化对传热传质过程的影响,发现温差及浓度差的变化会引起热阻及湿阻的变化,从而进一步影响热流量和传质通量,所以对传热传质过程有加成作用。     

垂直及倾斜上升管内气液两相弹状流壁面切应力的模拟

用VOF模型对垂直及倾斜上升管内弹状流壁面切应力进行数值模拟。计算结果表明,垂直上升流动时,液膜厚度始终小于对应位置倾斜上升弹状流的液膜厚度,壁面切应力从气弹头部至尾部逐渐增大至恒定不变,在尾流区呈杂乱无章状态。倾斜上升流动时,气泡头部顶点偏向管中心线上方,倾角越小,相同轴向位置处测得的液膜厚度越大。当FrTB较小时,倾斜管内弹状流上管壁面的切应力曲线在液膜区有明显波动,而下管壁面在对应区域的切应力分布则比较光滑。随着FrTB的增大,上下壁面切应力分布曲线越来越靠近。     

非平衡吸附特征的吸附床传热传质特性

建立椰壳活性炭-甲醇吸附式制冷系统吸附床传热传质数学模型,应用该模型进行具有非平衡吸附特性的吸附床传热传质研究,利用数值方法对数学模型进行求解,讨论了吸附床在冷却过程中吸附剂温度、吸附速率、吸附量、制冷系数以及单位质量吸附剂制冷功率与时间的关系,吸附床在加热过程中吸附剂温度、脱附速率及脱附量与时间的关系.研究结果表明:吸附床在整个吸附过程中的吸附速率存在一个峰值0.001 2 ks/s,吸附床在整个脱附过程中的脱附速率存在一个峰值0.001 7ks/s,吸附剂温度变化率在换热阶段趋于平缓,制冷系数值在吸附阶段近似呈线性增长,而单位质量吸附荆制冷功率在吸附阶段存在一个峰值35 kW/kW.     

传热传质学课程教学内容及方法的探索与实践

“热质交换原理与设备”与“传热学”是建筑环境与能源应用工程专业（以下简称“建环”）两门重要的专业基础课,且均存在涉及面广、理论实践性强、学习难度较大等问题。在2019年合肥工业大学全面调整包括建环专业在内的培养方案和人才培养能力,且要求大量压缩专业课学时的背景下,尝试将原本开设的两门课合并为一门“传热传质学”。基于两门课主流教材内容,细致地整理了传热传质学的教学内容及学习重难点,整合删减了原有两门课重复陈述的知识点。利用智慧教学平台“雨课堂”及网络在线MOOC资源,构建了以学生为主体的线上线下混合启发式教学模式,并丰富了课程考核方式。通过教学内容及方法的探索与实践,使得在有限的课内学时,取得良好的教学效果。     

管内湍流传热传质耦合对过饱和度的影响

为了探究湍流情况下水汽相变传热传质耦合对管道内过饱和度的影响,使用Fluent用户自定义标量(UDS)对传热传质耦合模型进行计算,研究了在不同径向位置、空气温度、壁面温度、空气流速及湿度等因素下耦合项对管道中过饱和度分布的影响。结果表明：沿径向不同位置处,耦合项对过饱和度的影响有所不同;随着温差的增大,耦合项对过饱和度的影响也会增大,当温差增大到一定程度时,耦合项的影响不可忽略;在不同的进口空气流速及湿度下,耦合项对过饱和度的影响基本相同,温差的大小直接决定了耦合项对过饱和环境的影响。     

CaCO3结垢过程控制机理分析

为了掌握结垢过程的控制机理,通过分析CaCO3在换热面上的结垢过程,得到了控制结垢过程的阻力关系式。计算结果表明流速越大,过饱和度越小,结垢过程越易为表面反应所控制;流速越小,过饱和度越大,结垢过程越易为对流传质所控制,且往往发生在液壁温差较大,壁温较高的情况下。垢层生长过程中,在恒壁温条件下,对流传质与表面反应共同控制的结垢过程可能转变为只由表面反应控制结垢过程;在恒热流条件下,控制机理没有变化。     

水蒸气壁面冷凝数值模拟中源项模型的发展现状

利用数值模拟方法研究水蒸气在壁面的冷凝过程,重要的是计算控制方程中的冷凝源项.研究通过对数值计算中的控制方程进行梳理,介绍源项的含义,对常见的几种源项模型进行综述,并对其各自的特点和适用范围进行归纳总结.