發(fā)布時間：2023-04-06 23:20

　　本文考慮利用在“干濕壁溫差”推動膜蒸餾進(jìn)行海水淡化,著重研究污染顆粒的運動規(guī)律,得到強(qiáng)化換熱表面的最小有效尺度,從而提高傳熱效率；以及強(qiáng)化干(濕)壁與膜面間流體的流動過程,抑制膜蒸餾中的“濃度極化”和“溫度極化”,從而提高傳質(zhì)效率 對隨機(jī)行走理論進(jìn)行深入,并引入顆粒濃度邊界層概念,研究坑道對污染顆粒碰并沉積規(guī)律的影響,并根據(jù)實驗結(jié)果進(jìn)行了驗證,證實其合理性。此外,本文還探討了污染粘附顆粒的清除機(jī)理,特別是坑道內(nèi)的氣體和水力清除,進(jìn)行了理論臨界雷諾數(shù)的計算,結(jié)果和實驗有比較好的契合度。粘附顆粒的粒度分析結(jié)果也很好地佐證了坑道粘附模型的可用性。綜合坑道粘附理論模型和實驗觀測結(jié)果,認(rèn)為取熱干壁面的換熱強(qiáng)化最小有效尺度在3到5微米之間,即在這個尺度,干壁面較好提高換熱效率的同時,具有比較優(yōu)秀的抗污屬性。 對于膜與壁面間流體的熱不穩(wěn)定性,本文也進(jìn)行了深入的研究,并對典型的Benard二次流進(jìn)行了分析和數(shù)值模擬,肯定了Benard渦流對減輕膜蒸餾中的“濃度極化”,“溫度極化”影響的作用。提出了相關(guān)參數(shù)間的定性關(guān)系。在一定的工作環(huán)境下,只要使膜蒸餾海水側(cè)的厚度小于臨界值(與干濕壁溫差有關(guān)),就能產(chǎn)生...

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 能源與水資源危機(jī)
    1.2 解決能源問題的方法及其困境
    1.3 海水淡化現(xiàn)狀及其困境
    1.4 研究目的
第2章 干濕壁推動膜蒸餾技術(shù)及其問題
    2.1 干濕壁溫差能源的原理
    2.2 干濕壁溫差推動膜蒸餾海水淡化過程的原理
    2.3 干濕壁溫差推動膜蒸餾過程的可行性分析
    2.4 干濕壁溫差推動膜蒸餾過程中急需解決的問題
        2.4.1 多尺度強(qiáng)化傳熱表面上最小有效尺度
        2.4.2 "流體失穩(wěn)形成Benard渦流"對膜蒸餾中溫度極化和濃度極化的抑制規(guī)律
第3章 取熱干壁表面抗污染理論研究
    3.1 空氣中污染粒子的運動理論
    3.2 取熱表面污染機(jī)理
        3.2.1 模型簡化
        3.2.2 大空間里顆粒運動分布函數(shù)的推導(dǎo)
        3.2.3 坑道空間粒子運動理論推導(dǎo)
    3.3 微納米粘附力學(xué)模型及清除機(jī)理
        3.3.1 微納米顆粒的粘附力
        3.3.2 流體清除機(jī)理
    3.4 本章小結(jié)
第4章 取熱表面抗污染實驗研究
    4.1 實驗方案及實驗設(shè)備
        4.1.1 多尺度表面的制作
        4.1.2 形貌的觀測與表征
        4.1.3 實驗具體流程圖
    4.2 實驗結(jié)果分析與討論
        4.2.1 坑道初始沉積效果比較
        4.2.2 流體清除結(jié)果分析
    4.3 本章小結(jié)
第5章 熱不穩(wěn)定性在膜蒸餾中的應(yīng)用
    5.1 自由表面和剛性表面的流體熱不穩(wěn)定性
    5.2 Marangoni-Rayleigh-Benard實驗裝置
        5.2.1 Marangoni-Benard實驗
        5.2.2 Rayleigh-Benard實驗
    5.3 Benard渦流數(shù)值模擬
        5.3.1 物理模型
        5.3.2 控制方程
        5.3.3 模擬結(jié)果與討論
    5.4 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3784609