隨著海洋資源的深度開發(fā),海洋救援逐漸引起海洋科研工作者的關注,完善的海洋救生裝備也引起了海洋作業(yè)者的重視;經(jīng)海難獲救人員調查:海難人員在獲救前最缺乏是飲用淡水,渴死在海上是海難人員死亡的重要原因之一。為完善海洋救生裝備,本文提出了一種海用救生衣淡水供給裝置,并以此展開理論和應用研究,主要工作如下:（1）針對當前海洋作業(yè)者的需求,首次提出了海用救生衣淡水供給裝置,并對其淡水供給過程系統(tǒng)展開描述。（2）為了彌補范霍夫公式在海水滲透壓領域應用的局限性,本文重新從海水化學勢氣液平衡的角度出發(fā),推導得到了反滲透膜邊界海水滲透壓隨溶質濃度的變化規(guī)律:（?）（3）利用COMSOL Multiphysics軟件中的混合物模型和稀物質傳遞模型對海水反滲透的跨膜傳質現(xiàn)象進行仿真研究,通過仿真分析得出了脈沖流量進口條件下的海水反滲透過程要優(yōu)于恒定流量進口條件下的反滲透過程。（4）基于前文對海用救生衣淡水供給裝置的理論研究和對裝置不同工作方式的仿真成果,設計了一套適用于海洋遇險環(huán)境下的手動式海用救生衣淡水供給裝置。（5）通過搭建實驗裝置,對本文研制的海用救生衣淡水供給裝置的海水淡化能力進行了實驗驗證。同時,額... 

【文章來源】：華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內海上救援瓶頸
        1.2.1 海上救援力量的不足
        1.2.2 海上救援技術的不足
        1.2.3 國內海上救援落后引發(fā)的若干思考
    1.3 海用救生衣的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 幾種主流海水淡化技術及其特點
        1.4.1 多級閃蒸法
        1.4.2 多效蒸餾法
        1.4.3 電滲析法
        1.4.4 反滲透法（RO）
        1.4.5 小型淡化裝置的海水淡化技術選型
    1.5 本文研究內容
第2章 海用救生衣淡水供給系統(tǒng)過程
    2.1 海用救生衣淡水供給流程
    2.2 預處理單元
        2.2.1 懸浮固體雜質的處理
        2.2.2 常用的過濾裝置
    2.3 增壓給水單元
    2.4 膜組件單元
        2.4.1 螺旋卷式膜結構簡介
        2.4.2 中空纖維膜結構簡介
    2.5 儲水單元
    2.6 海用救生衣淡水供給裝置模型展示
    2.7 本章小結
第3章 濃差極化對海水滲透壓變化規(guī)律的探究
    3.1 反滲透理論
        3.1.1 基本公式
        3.1.2 影響膜性能的因素
    3.2 濃差極化現(xiàn)象
        3.2.1 鹽水反滲透的傳質模型
        3.2.2 濃差極化的基本原理
        3.2.3 濃差極化的危害
    3.3 范霍夫滲透壓公式應用的局限性
    3.4 新海水滲透壓變化規(guī)律的研究
        3.4.1 海水溶液中的化學勢
        3.4.2 海水溶液中的滲透壓
    3.5 本章小結
第4章 脈沖流量工作特性下的反滲透濃差極化數(shù)值模擬
    4.1 CFD數(shù)值模擬技術及其在膜分離中的應用
        4.1.1 CFD技術簡介
        4.1.2 CFD流體力學的控制方程
        4.1.3 計算流體域的邊界條件
    4.2 濃差極化過程數(shù)值模擬的必要性
    4.3 數(shù)值模擬步驟
        4.3.1 二維軸對稱幾何模型
        4.3.2 網(wǎng)格剖分
        4.3.3 物理場的選擇
        4.3.4 邊界條件
    4.4 數(shù)值模擬結果
        4.4.1 海水的膜分離濃差極化特性
        4.4.2 滲透膜的理想反擴散特性
    4.5 本章小結
第5章 海用救生衣淡水供給裝置的設計
    5.1 反滲透海水淡化的基本設計參數(shù)
    5.2 裝置材料的選擇
    5.3 預處理
    5.4 增壓配件的設計
        5.4.1 手動往復泵的總體設計
        5.4.2 液壓缸的設計
        5.4.3 活塞桿組件的的設計
    5.5 反滲透膜組件的設計
        5.5.1 主流反滲透膜性能的比較
        5.5.2 反滲透膜的選用規(guī)格和性能
    5.6 儲水裝置
    5.7 管材和閥件
    5.8 本章小結
第6章 海用救生衣淡水供給裝置的實驗驗證
    6.1 海用救生衣淡水供給裝置淡化能力的實驗驗證
        6.1.1 實驗裝置
        6.1.2 實驗控制方法
        6.1.3 海用救生衣淡水供給裝置淡化能力實驗結果與分析
    6.2 海水進口流量脈沖流量輸入手動往復泵的科學性驗證
        6.2.1 實驗裝置
        6.2.2 實驗控制方法
        6.2.3 脈沖流量的反滲透海水淡化方式與恒流量的實驗對比分析
    6.3 本章小結
第7章 結論與展望
    7.1 結論
    7.2 展望
參考文獻
致謝



本文編號：2992072