Simplified mathematical modelling for a solar humidification compression desalination system

The performance of a solar humidification‐dehumidification desalination where dehumidification is carried out by compression is studied. The mathematical models are developed to assess the effect of operating condition on desalination system. Two models are developed for solar heater and humidifier tower and after solving the models, the obtained results are compared with the experimental data for model verification. The results indicate a good conformity between the model and experimental data. There exist a 1.9–13.3% error between experimental data and modelling. The lowest error is assigned to water temperature in the humidifier and the highest to air temperature in the solar heater.     

软岩粗粒土增湿变形特性研究

本文分别采用膜装试样和网装试样的试验方法,通过通入水蒸气和无气水的增湿方法,粗粒土试样由干到湿再到饱和,试样增湿含水量分别达到约5%、10%和25%.在上述试验的基础上,本文对不同增湿含水量情况下试样的变形特性进行分析,探讨试样增湿变形的微观机理和粒粒土的结构特性,提出粗粒土含水量的三个层次,并分析不同层次的水在对粗粒土增湿变形的影响,对实际工程具有一定的参考意义.     

金属填料湿膜加湿器的加湿性能分析

湿膜加湿技术是直接蒸发冷却技术的分支,其基本理论是热湿交换原理,在民用和工业生产中具有重要意义。金属填料具有防火防腐、除尘等优点,在工程中应用最为广泛。对金属填料湿膜加湿器建立了数学模型,进行了理论分析及数值求解。在理论分析的基础上,为金属填料湿膜加湿器的设计提供依据。     

PEM燃料电池阴极加湿对浓差极化的影响

运用Fluent的PEM模块对质子交换膜燃料电池不同的加湿程度进行研究。分析了不同的加湿程度对燃料电池性能的影响，尤其讨论了在高电流密度情况下，浓差极化时燃料电池性能的影响。对80℃阴极气体分为不加湿、50％加湿和100％加湿进行对比，结果表明，低电流密度100％加湿性能更好，在高电流密度时50％加湿性能更好。另外详细分析了浓差极化区燃料电池内部水的摩尔浓度、氧气浓度分布与电池性能的影响关系，表明浓差极化仅在燃料电池的部分区域发生。不同的工作电流密度下选取合适的加湿度可以提高燃料电池的性能。     

转输天然气后铸铁管接头泄漏的加湿法处理

介绍了人工煤气转换为天然气后，采用加湿法解决铸铁管接头泄漏的机理、加湿剂的选择以及加湿系统的工艺。     

软岩料填筑面板堆石坝的流变和湿化效应研究

为了研究不同时期下软岩料流变及湿化效应对面板堆石坝的应力及变形影响。对比软岩料的流变和湿化模型,分析已有的软岩料流变、湿化效应的有限元实现方法。以某面板堆石坝为例,按大坝的不同时期和是否考虑流变、湿化效应制定了4种计算工况,分别进行大坝的三维有限元应力变形计算,通过对比分析4种工况的计算结果,系统总结了软岩料的流变、湿化效应对软岩料填筑面板坝在竣工期和蓄水期应力变形的影响规律。结果表明:无论是竣工期还是蓄水期,在考虑流变和湿化后,大坝横断面最大垂直位移、水平位移、大主应力均有显著的增加,但相对而言在蓄水期增加的更多。可见软岩料的流变和湿化效应对软岩料填筑面板坝应力变形有较大的影响,且在蓄水期影响更加明显。     

黄土增湿特性的结构性定量化参数

依据土的结构性观点,提出了一个能够反映黄土增湿特性的结构性定量化参数—结构性增湿系数。并利用侧限压缩试验对甘肃省兰州市、陕西省杨凌区2个采样地黄土进行不同含水率和不同压力条件下黄土增湿特性的研究。结果表明:压力和含水率对黄土的结构性参数具有显著影响;相同压力条件下,含水率越大,结构性增湿系数越大,且二者之间呈现非线性的关系;相同含水率条件下,黄土的结构性增湿系数总趋势上随压力的增大而增大;结构性增湿系数在受水和荷载作用下变化规律明显,能够较好地反映黄土的结构特性与增湿变形特性。     

基于单线法试验的黄土增湿变形非线性模型研究

黄土增湿变形一般由地面水入渗或地下水位抬升引起,是岩土工程中需要解决的一个技术难题。虽然在该领域有一些研究,提出了描述该变形的本构模型,但是与实际地基中力和水的作用路径有较大差异。本文引入"增湿水平"这一概念来描述黄土的湿度状态,通过开展分级浸水试验,着重研究先施加应力后浸水增湿路径下黄土的湿度状态与增湿变形的相关关系,建立了增湿变形非线性本构模型;用增湿变形系数和湿陷系数的比值与增湿水平关系曲线反映黄土增湿变形的敏感性,分析了竖向应力、土质对黄土增湿变形敏感性的影响;采用不同应力比的增湿水平与侧向变形曲线,分析了增湿过程中的侧向挤出变形规律。     

Solar desalination with a humidification-dehumidification cycle: mathematical modeling of the unit

Solar desalination is gradually emerging as a successful renewable energy source of producing fresh water. Solar Multi-Effect Humidification (MEH) units based on the humidification-dehumidification principle are considered as the most viable among solar desalination units. A simulation study of these units leads to a better understanding of the performance of such type of desalination units. This study therefore focuses on studying and analysing the effects and performance of various components involved in the process along with the study of the effect of water feed flow rate on the desalination production. To our knowledge, there is no such comprehensive model available in the literature. This study could lead a step further in the commercialisation of solar desalination units based on the humidification-dehumidification principle.