滲透汽化卷式膜組件的CFD模擬.pdf

1、滲透汽化是具有綠色節(jié)能特征的新興膜分離技術(shù)。具有高裝填密度特征的卷式膜組件彌補了滲透汽化傳質(zhì)通量小的不足。計算流體力學(CFD)因其可靠和有效的數(shù)值計算、分析能力,成為膜分離技術(shù)分析的重要工具。與CAD技術(shù)結(jié)合,CFD還可應用于膜組件的初期設計。
　　本文建立了2D與3DCFD模型,研究卷式膜組件的隔網(wǎng)對流體流型及滲透汽化傳質(zhì)效率的影響,通過數(shù)據(jù)分析進行隔網(wǎng)的初期設計。研究建立2DCFD模型進行模擬方法探索和方法可靠性驗證,以推廣

2、至3D模型的模擬;建立3D模型進行流場模擬及傳質(zhì)模擬,對已建立的模型進行改進優(yōu)化,對比各模型傳質(zhì)效率,分析隔網(wǎng)改進優(yōu)化的原則及方法。
　　本研究的模擬結(jié)果表明,恰當?shù)母艟W(wǎng)結(jié)構(gòu)可在不改變雷諾數(shù)(Re)的前提下增強壁面剪切應力及流動渦旋,這類隔網(wǎng)結(jié)構(gòu)可持續(xù)對流動產(chǎn)生擾動,減小隔網(wǎng)前的流動“死區(qū)”以及層流邊界層的厚度;帶開孔的隔網(wǎng)可進一步減小隔網(wǎng)前流動“死區(qū)”,并減小壓降。壓降是隔網(wǎng)開孔率的單調(diào)減函數(shù);傳質(zhì)效率與隔網(wǎng)開孔率有關,但并不呈