發(fā)布時(shí)間：2017-08-11 16:20

  本文關(guān)鍵詞：超聲助濾平板膜表面超聲強(qiáng)度檢測方法研究

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【摘要】：超聲波技術(shù)引入膜分離工藝能有效抑制濃差極化與膜污染現(xiàn)象,提高膜分離效率。目前,超聲助濾膜分離是以固定的工藝參數(shù)進(jìn)行處理,未考慮在循環(huán)處理過程中料液性質(zhì)等因素導(dǎo)致膜表面超聲強(qiáng)度變化的問題。膜表面超聲強(qiáng)度越大,膜損傷機(jī)率越大;膜表面超聲強(qiáng)度降低,則會(huì)影響助濾效果。因此,既要降低膜損傷機(jī)率,延長使用壽命,又要保證超聲助濾效果,有必要對(duì)膜表面超聲強(qiáng)度進(jìn)行有效控制。但是,現(xiàn)有的超聲助濾平板膜分離裝置在運(yùn)行過程中,因裝置結(jié)構(gòu)等因素難以直接檢測膜表面超聲強(qiáng)度,導(dǎo)致膜表面超聲強(qiáng)度得不到有效控制。針對(duì)超聲助濾過程中膜表面超聲強(qiáng)度無法直接檢測的難點(diǎn),采用最小二乘支持向量機(jī)(LSSVM)軟測量方法,在超聲波理論分析的基礎(chǔ)上,對(duì)模型輸入變量進(jìn)行合理選取,建立膜表面超聲強(qiáng)度軟測量模型,實(shí)現(xiàn)對(duì)平板膜表面超聲強(qiáng)度的檢測,真實(shí)反映膜表面超聲強(qiáng)度的變化趨勢。主要工作內(nèi)容可歸納為以下幾個(gè)方面:(1)針對(duì)現(xiàn)有超聲助濾平板膜分離裝置膜表面超聲強(qiáng)度檢測困難的問題,提出一種超聲助濾平板膜表面超聲強(qiáng)度檢測方法;(2)在分析超聲波理論與影響超聲助濾膜分離效果工藝參數(shù)的基礎(chǔ)上,選取影響平板膜表面超聲強(qiáng)度的主要因素,利用COMSOL Multiphysics(COMSOL)軟件對(duì)超聲場進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證影響因素選取的合理性;(3)由于貼壁式超聲助濾平板膜分離裝置的復(fù)雜性,無法獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)超聲助濾膜分離模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),通過增加平板膜移動(dòng)裝置,提高了自動(dòng)化程度,并減小測量誤差;(4)搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),建立LSSVM超聲助濾平板膜表面超聲強(qiáng)度預(yù)測模型;(5)通過等效實(shí)驗(yàn),分析了超聲助濾膜分離模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與平板膜表面超聲強(qiáng)度預(yù)測模型的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:使用COMSOL軟件仿真與超聲助濾膜分離模擬實(shí)驗(yàn)得出的超聲強(qiáng)度變化趨勢基本一致;超聲助濾過程中,采用LSSVM算法建立的預(yù)測模型實(shí)現(xiàn)了平板膜表面超聲強(qiáng)度的軟測量,為控制平板膜表面超聲強(qiáng)度提供依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：超聲助濾 平板膜 超聲強(qiáng)度 檢測 LSSVM
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TB559
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-17
• 1.1 研究背景及意義10-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀與分析12-14
• 1.2.1 超聲助濾膜分離12-13
• 1.2.2 超聲助濾對(duì)膜結(jié)構(gòu)影響13-14
• 1.3 主要研究內(nèi)容14-15
• 1.4 論文組織結(jié)構(gòu)15-17
• 第二章 超聲助濾膜表面超聲強(qiáng)度檢測方法17-26
• 2.1 引言17
• 2.2 膜表面超聲強(qiáng)度檢測難點(diǎn)分析17-21
• 2.2.1 超聲助濾膜分離裝置17-20
• 2.2.2 超聲強(qiáng)度測量方法20-21
• 2.3 檢測方法與研究流程21-24
• 2.3.1 平板膜表面超聲強(qiáng)度檢測方法21
• 2.3.2 檢測方法研究流程21-24
• 2.4 本章小結(jié)24-26
• 第三章 基于聲波理論的膜表面超聲強(qiáng)度影響因素分析26-40
• 3.1 引言26
• 3.2 檢測方法的超聲波理論基礎(chǔ)26-38
• 3.2.1 超聲波概述26-27
• 3.2.2 基本物理參數(shù)27-33
• 3.2.3 液體傳播特性33-35
• 3.2.4 超聲波衰減與吸收35-38
• 3.3 超聲助濾膜分離效果影響因素分析38-39
• 3.3.1 料液性質(zhì)38
• 3.3.2 操作參數(shù)38
• 3.3.3 超聲場參數(shù)38-39
• 3.4 本章小結(jié)39-40
• 第四章 超聲助濾平板膜表面超聲強(qiáng)度軟測量建模40-57
• 4.1 引言40
• 4.2 軟測量技術(shù)原理40-42
• 4.3 模型輸入量選取與仿真分析42-48
• 4.3.1 輸入變量選取42-43
• 4.3.2 輸入變量仿真43-48
• 4.4 平板膜表面超聲強(qiáng)度軟測量建模方法48-51
• 4.4.1 建模方法選擇48-49
• 4.4.2 最小二乘支持向量機(jī)49-51
• 4.5 平板膜表面超聲強(qiáng)度的LSSVM模型建立51-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 第五章 超聲助濾模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)分析57-81
• 5.1 引言57
• 5.2 超聲助濾模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)57-66
• 5.2.1 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)57-58
• 5.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器選擇58-62
• 5.2.3 平板膜移動(dòng)裝置62-66
• 5.3 超聲助濾模擬實(shí)驗(yàn)分析66-72
• 5.3.1 平板膜對(duì)超聲強(qiáng)度衰減影響67-68
• 5.3.2 超聲源至膜表面距離68-69
• 5.3.3 料液溫度69-71
• 5.3.4 超聲功率71
• 5.3.5 料液濃度71-72
• 5.4 平板膜表面超聲強(qiáng)度預(yù)測模型建立72-77
• 5.4.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備72-74
• 5.4.2 模型訓(xùn)練與建立74-77
• 5.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析77-80
• 5.5.1 等效實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)77-78
• 5.5.2 實(shí)驗(yàn)與誤差分析78-80
• 5.6 本章小結(jié)80-81
• 第六章 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 總結(jié)81-82
• 6.2 展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-88
• 致謝88-89
• 攻讀碩士學(xué)位期間的成果89

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本文編號(hào)：657073