传质理论论文_石玉琦

导读:本文包含了传质理论论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:传质,理论,喷管,方法,星形,超滤,多孔。

传质理论论文文献综述

石玉琦[1](2018)在《降膜吸收传热传质理论与实验研究》一文中研究指出利用流动的液体表面吸收是吸收式制冷和热泵系统中最为被广泛应用的吸收方式,吸收剂多采用液膜的形式分布于吸收器换热表面。具有气体-液体接触表面积大、换热效率高、流量小且容易控制等优点。根据吸收式制冷的吸收器结构,即液膜空间分布,吸收器吸收分有以下一些结构形式:水平管降膜吸收、竖直管/版降膜吸收、螺旋管降膜吸收、倾斜板式降膜吸收等,其中以竖直管降膜吸收最为常见。竖直下降的液膜通常被假设为均匀光滑的层流流动,但实际过程中,层流流动仅仅发生在小Re数、流动初始段。对于一定长度的下降管,液膜会发展成为波态流动,典型的竖直降膜吸收器尺寸中,液膜会发展成为具有长程的周期行波以及孤立波。吸收的过程受到液膜波动性影响一般无法反映在理论中,模型偏差都比较大。因此一般采用实验关联式的形式表示,而实验关联式无法从机理上反应液膜实际的吸收状态(包括液膜内温度和浓度的分布情况),物性以及热力学参数变化(前者如表面张力、添加剂导致的内部扩散系数的变化;后者如入口处的过热度、平衡压力等的变化)的影响,液膜沿着降膜管轴向的状态发展情况(从而优化降膜管排布),以及波动对降膜流动实际发生影响的作用范围等。为了深入了解降膜吸收理论机理、对降膜吸收进行定量的描述,需要从物理机理对降膜吸收进行建模、求解以及实验验证。本文首先采用稳定性分析的方法对降膜流动的稳定性进行了纯理论上的解析,通过求解Kuramoto-Sivashinsky方程,获得降膜流动波动性的微分方程的解,通过对解中波动性发生情况与初始值的比较,可以还原出波动性在实际流体中的发生情况与实际流动状态的对应关系。其次,采用格子玻尔兹曼方法对降膜流动过程中受到随机扰动和受迫扰动两种情况液膜流动进行数值模拟,该数值模拟方法具有气液界面清晰、物理机理明确、计算速度快计算方法精度高等显着优点。通过该方法获取在一定Re数下的波动液膜的速度场分布。然后,在固定网格位置的层流降膜吸收方法的基础上,添加波动性速度分布,对降膜吸收过程采用有限差分法进行数值模拟,模拟液膜内部温度分布和浓度分布情况,获得波动性降膜吸收的数值结果。最后,自行搭建了可视化降膜流动和降膜吸收实验装置,采用流动测试装置分别进行水和吸收剂溶液的降膜流动测试实验,采用溶液发生-吸收实验装置测试了溶液吸收水蒸气的传热和传质性能的实验,并与数值方法获得理论结果进行了比较研究。本文通过物理建模和数值求解,对吸收式制冷降膜吸收常规应用范围的波态流动、传热和传质过程进行了理论研究,并对相应的流动状态下的降膜吸收进行了实验研究。与以往研究相似,波动性对降膜吸收过程有显着的强化作用,本文将该作用采用速度分量的形式表示,能够较好地预测吸收器的传热和传质性能。基于此,可进一步提出对降膜吸收器的优化理论方法。在相应的流动对流动波形下的竖直降膜吸收过程进行了数值模拟和实验研究,尝试揭示波态降膜传热、传质的内在机理,分析不同形式的波动情况对吸收过程传热、传质的影响。针对波态液膜流动对传热、传质的强化作用,提出可采用定量地强化吸收器的吸收效果的理论方法。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-01-01)

陈瑶[2](2015)在《径向流吸附器内流动与传热传质理论研究》一文中研究指出随着对氧、氮、氩等工业气体的需求日益增大,我们亟需研发更大规模的、高效的低温空分系统。在低温空分过程中,为保证系统安全运行,吸附纯化过程至关重要;然而其能耗较高、吸附剂利用率较低,是目前制约空分系统大型化发展的突出瓶颈。径向流吸附器具有占地面积小、床层压降小、再生能耗低等优点,在国内外大型和超大型空分系统中得到了广泛应用。然而,径向流吸附器内通常存在流体沿吸附床层轴向高度分布不均匀,这会降低床层吸附剂的利用率,导致系统运行安全问题。关于径向流吸附器内流动与传热传质耦合过程的理论研究尚不完善。针对上述问题,本文开展了以下研究工作:(1)建立了H20和C02混合气体在活性氧化铝和分子筛吸附剂中竞争吸附的二维非稳态数值模型,采用多组分DA方程来描述二元混合气体在活性氧化铝和分子筛吸附剂中的吸附平衡,采用线性驱动力模型描述吸附质气体与吸附剂的传质过程,采用有限体积法对偏微分方程组进行离散,采用Fluent中Couple算法对离散后的组分方程、动量方程和能量方程等进行耦合计算。(2)基于上述非稳态模型对径向流吸附器内吸附过程的流动与传热传质过程进行模拟计算,得到了H20和C02气体浓度分布及吸附床穿透时间、床层温度分布规律,分析了吸附源项对流场的影响。结果显示,气体较多地流过吸附床层的顶端,导致床层顶端吸附剂被穿透时,其他区域的吸附剂还未吸附饱和,吸附器切换时间变短,效率大为降低。另外,对中心流道内置导流圆管结构的径向流吸附器进行计算。发现内置圆管后,吸附器内的流场和浓度场分布更加均匀,吸附剂的利用率更高。在空气处理量为750m3/h时,吸附器对水蒸气和二氧化碳的吸附量比不加导流圆管时分别增加了2.3%和1.2%。(3)对Z型径向流吸附器内的压降和流动特性进行分析,研究了主要结构参数(床层轴向高度和吸附剂颗粒直径)对吸附器内流体分布的影响。同时针对实验室已有的一台Z型径向流吸附器,采用理论求解和实验数据对照的方法验证了模型的可靠性。结果表明,减小吸附床层轴向高度和吸附剂颗粒直径能显着提高Z型径向流吸附器内流体分布的均匀性;当空气的运动粘度和其他结构参数不变时,吸附器的空气处理量在一定范围内变化对吸附床层内流体的均匀性影响不大。(本文来源于《浙江大学》期刊2015-03-01)

张志军,赵丽丽,张跃凯,张世伟[3](2014)在《基于多孔介质传热传质理论的食品真空冷却过程研究》一文中研究指出本研究旨在通过多孔介质传热传质理轮研究食品真空冷却过程的温度和水分变化规律。模型采用了COMSOL软件,采用有限单元法进行了求解。研究表明,真空冷却过程在一定的条件下,为内部传热传质的控制过程;真空室内的压力对冷却时间和冷却速率有着显着的影响,而初始温度和初始含水率则对冷却过程和冷却时间影响不大。(本文来源于《中国食品科学技术学会第十一届年会论文摘要集》期刊2014-11-05)

付博,袁希钢,张会书,余国琮[4](2013)在《伴有Rayleigh对流的气液传质理论》一文中研究指出浓度梯度导致的Rayleigh对流会对界面传质产生重要影响。采用格子Boltzmann方法 (LBM)对吸收过程伴有Rayleigh对流的气液传质理论进行了分析。针对表面更新理论,提出了将近界面处羽状对流结构的宽度作为特征尺度来求得表面更新时间。结果表明,Rayleigh对流的发生能够有效减小双膜理论中的液膜厚度;液相传质系数的LBM模拟值与表面更新理论预测值吻合较好。(本文来源于《化工学报》期刊2013年S1期)

张学景[5](2012)在《降膜法脱硫气液传质理论与实验研究》一文中研究指出由于昂贵的脱硫除尘设备及其占据空间大、居高不下的投资运行费用,严重制约着我国脱硫技术的发展。因此,研究高效节能适合我国国情的脱硫技术并将其广泛应用于锅炉,对于我国绿色低碳核心理念的实现意义重大。本课题以开发烟气处理与热回收一体化装置为目标,基于降膜反应法,采用碱性溶液进行烟气脱硫气液传质过程的研究,同时采用理论分析与实验研究相结合的方法,研究了降膜塔中气液传质的规律。基于双模理论,进行了氢氧化钠溶液吸收SO2的传质理论分析,得出了氢氧化钠溶液吸收SO2总传质速率方程式;由传质速率方程分析出脱硫吸收过程中的主要影响因素以及各种操作条件。进行了烟气处理与热回收一体化装置的实验系统设计与实验方法的研究;提出并设计了堰槽挤压水舌式液体分布器;比较了聚乙烯塑料、玻璃纤维、芳砜纶、特氟龙高温漆布等填料的物理特性及传热传质特性,最后选取了聚乙烯塑料网作为装置填料。针对影响脱硫的主要因素进行了实验研究,实验结果表明:随着吸收液pH值的增大脱硫效率也逐渐增大,吸收液pH在低值段对脱硫效率的影响较之高值段更显着;脱硫效率随SO2初始浓度的增大而减小;液气比的增大能够提高烟气的脱硫效率,但液气比并不是越大越好;随着填料层数目的增多脱硫效率增大,在吸收液循环流量小于4L/min时,脱硫效率差别明显,吸收液循环流量高于4L/min时,脱硫效率差别不大;脱硫效率随着吸收液温度的上升而呈下降趋势,同时吸收液温度52℃时系统的脱硫效率仍大于70%,吸收液温度每降低1℃脱硫效率最大可提高0.5%。确定了吸收模型中的物理特性参数,并对吸收模型传质过程的气相和液相物料衡算,并把理论计算值与实验结果进行对比,得出影响脱硫各因素趋势变化一直,进口SO2浓度以及吸收液循环流量对传质速率影响的计算值与实验值有较好的吻合。论文为研究开发烟气净化脱硫装置提供理论依据和有价值的数据资料,为燃煤燃气锅炉的节能减排提供技术支持。(本文来源于《北京建筑工程学院》期刊2012-03-01)

陶向华[6](2010)在《基于对流传质理论的沥青膜转移机理研究》一文中研究指出基于对流传质理论研究了沥青路面现场热再生混合料中老化沥青膜在新旧集料之间的转移机理,分析认为旧料的含油量较大、预热旧沥青料(降低旧沥青粘结剂粘度)、提前喷洒粘度较低的再生剂、适当延长拌和时间等措施有利于旧沥青向新骨料的转移,有利于再生沥青粘结剂的形成。基于理论的定性分析,针对不同的再生条件,即旧料的预热温度、新旧料的拌和时间、是否掺加再生剂、再生剂的品种和旧料的沥青膜厚,进行初步的室内老化沥青膜转移的模拟试验研究,定量地描述了各种条件对老化沥青膜转移规律的影响,以帮助深入理解沥青路面现场热再生技术机理。(本文来源于《公路交通科技》期刊2010年10期)

杜敏,郝英立[7](2010)在《撞击流内相间传热传质理论模型研究》一文中研究指出将直接模拟蒙特卡洛(DSMC)方法与传热传质理论相结合,建立了考虑颗粒碰撞与热质传递过程的气固两相撞击流理论模型。应用所建理论模型计算分析了撞击流内的热质传递过程,以及颗粒预热温度对传递过程的影响。结果表明:利用所建模型对撞击流干燥过程的计算结果合理、正确,该模型能够有效地用于撞击流内传热传质过程的理论分析;撞击流内传递过程的有效体积位于两喷嘴之间区域,且在撞击区内的传递过程得到强化;提高颗粒的预热温度可以有效提高干燥装置的干燥强度。(本文来源于《工程热物理学报》期刊2010年06期)

蒋文明[8](2010)在《多组分凝结性超音速流传热传质理论及实验研究》一文中研究指出超音速分离管天然气除湿净化技术较常规天然气处理技术有一系列的优点,如设备结构简单,占地面积小,重量轻,没有运动部件,无需消耗任何外部动力等。但是,为了保证超音速分离管具有良好的分离效果,必须了解来自井口的天然气在超音速分离管的关键部件——Laval喷管内部的超音速流动与凝结特性,揭示其影响因素,探索有效提高分离效率的技术途径。本文的研究目标在于揭示天然气在喷管内的凝结流动机理,采用理论与实验相结合的方法,综合应用非平衡热力学、气体动力学、传热传质学、两相流体动力学以及计算流体力学等相关理论对Laval喷管内的可压缩凝结性气体的流动过程进行较为系统全面的研究。首先,根据喷管内水蒸气凝结过程,建立了喷管内水蒸气自发凝结模型,并与前人结果进行了对比,表明所建立的数学模型能够正确反映喷管内水蒸气超音速流动凝结参数的分布特征。利用所建立的数学模型研究了摩擦阻力、喷管膨胀率对水蒸气自发凝结过程的影响,结果表明,这两个参数对水蒸气的自发凝结过程都有明显而直接的影响。在此基础上,建立了非均相凝结流动过程的数学模型,研究了外界核心对水蒸气超音速流动的影响,证明:外界核心的存在对蒸汽的凝结有明显促进作用。建立了喷管内双组份可凝结气体混合物超音速流动的数学模型,研究了氮气-水蒸气、甲烷-水蒸气、甲烷-壬烷在喷管内的超音速流动与凝结过程。结果发现,氮气-水蒸气在其它进口参数相同的条件下,入口压力、温度、过饱和度对极限过冷度、成核率、液滴数、液滴的平均半径和液相质量分数均有明显的影响;甲烷-水蒸气在喷管喉部之后(x=10.0 mm)过冷度很快上升到40K左右,达到Wilson点,蒸汽突然开始凝结,成核率从0急剧上升到1024量级,水滴数目急剧增加,同时释放出大量的凝结潜热加热周围气体,引起“凝结冲波”现象;甲烷-壬烷的过冷度沿喷管沿程不断增大到72K左右才发生凝结成核现象。由于液滴数量较少和壬烷潜热较小的原因,在压力和温度曲线上没有出现像甲烷-水蒸气发生自发凝结时那样明显的“凝结冲波”现象。再后,建立了喷管内叁组分可凝结气体混合物超音速流动的物理模型和数学模型,并对甲烷-水蒸气-壬烷在喷管内的超音速凝结过程进行了模拟研究。研究发现,水蒸气的存在,在一定意义上促进了壬烷蒸汽的凝结。通过对甲烷-水蒸气-壬烷在喷管内超音速流现象的理论分析研究,初步了解了井口天然气的相关凝结特性,为实现对井口天然气液滴成核与液滴生长的控制、提高超音速分离管的分离效率提供理论依据。最后,搭建了用于压缩空气凝结特性测试的实验系统,并对湿空气的超音速流动及其凝结特性进行了实验研究并与理论模拟结果进行了比较。研究表明,非均相凝结模型与实验结果吻合较好;把湿空气在喷管内发生的凝结过程视为非均相凝结是比较合理的,也验证了所建立的非均相凝结模型。(本文来源于《北京工业大学》期刊2010-04-01)

周丽敏,李祥东,汪荣顺[9](2009)在《竖直低温星形翅片管表面结霜及传热传质理论模型》一文中研究指出文中采用维元法建立了竖直星形翅片管表面的非稳态结霜及传热传质模型,重点考虑了霜层表面存在的对流、凝华以及辐射叁种传热机理。理论模型的计算结果表明,霜层的生长速度以及霜层表面的温度升高都是一个逐渐变缓的过程。在这个过程中,叁种机理的传热分量也随之变化。同时,随着霜层厚度的增加,翅片管整体传热效率降低,管内过冷区和饱和区的长度都被拉长。(本文来源于《低温与超导》期刊2009年11期)

许振良,李鲜日,周颖[10](2008)在《超滤-微滤膜过滤传质理论的研究进展》一文中研究指出探讨了超滤-微滤膜过滤传质理论的研究状况,重点介绍了超滤-微滤膜过理论模型、非牛顿液体膜堵塞过滤以及动态过滤等常规过滤理论的研究进展,评述了超滤-微滤膜过滤传质机理的动态,指出了超滤-微滤膜过滤基本理论模型需进一步研究解决的问题.(本文来源于《膜科学与技术》期刊2008年04期)

传质理论论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着对氧、氮、氩等工业气体的需求日益增大,我们亟需研发更大规模的、高效的低温空分系统。在低温空分过程中,为保证系统安全运行,吸附纯化过程至关重要;然而其能耗较高、吸附剂利用率较低,是目前制约空分系统大型化发展的突出瓶颈。径向流吸附器具有占地面积小、床层压降小、再生能耗低等优点,在国内外大型和超大型空分系统中得到了广泛应用。然而,径向流吸附器内通常存在流体沿吸附床层轴向高度分布不均匀,这会降低床层吸附剂的利用率,导致系统运行安全问题。关于径向流吸附器内流动与传热传质耦合过程的理论研究尚不完善。针对上述问题,本文开展了以下研究工作:(1)建立了H20和C02混合气体在活性氧化铝和分子筛吸附剂中竞争吸附的二维非稳态数值模型,采用多组分DA方程来描述二元混合气体在活性氧化铝和分子筛吸附剂中的吸附平衡,采用线性驱动力模型描述吸附质气体与吸附剂的传质过程,采用有限体积法对偏微分方程组进行离散,采用Fluent中Couple算法对离散后的组分方程、动量方程和能量方程等进行耦合计算。(2)基于上述非稳态模型对径向流吸附器内吸附过程的流动与传热传质过程进行模拟计算,得到了H20和C02气体浓度分布及吸附床穿透时间、床层温度分布规律,分析了吸附源项对流场的影响。结果显示,气体较多地流过吸附床层的顶端,导致床层顶端吸附剂被穿透时,其他区域的吸附剂还未吸附饱和,吸附器切换时间变短,效率大为降低。另外,对中心流道内置导流圆管结构的径向流吸附器进行计算。发现内置圆管后,吸附器内的流场和浓度场分布更加均匀,吸附剂的利用率更高。在空气处理量为750m3/h时,吸附器对水蒸气和二氧化碳的吸附量比不加导流圆管时分别增加了2.3%和1.2%。(3)对Z型径向流吸附器内的压降和流动特性进行分析,研究了主要结构参数(床层轴向高度和吸附剂颗粒直径)对吸附器内流体分布的影响。同时针对实验室已有的一台Z型径向流吸附器,采用理论求解和实验数据对照的方法验证了模型的可靠性。结果表明,减小吸附床层轴向高度和吸附剂颗粒直径能显着提高Z型径向流吸附器内流体分布的均匀性;当空气的运动粘度和其他结构参数不变时,吸附器的空气处理量在一定范围内变化对吸附床层内流体的均匀性影响不大。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

传质理论论文参考文献

[1].石玉琦.降膜吸收传热传质理论与实验研究[D].浙江大学.2018

[2].陈瑶.径向流吸附器内流动与传热传质理论研究[D].浙江大学.2015

[3].张志军,赵丽丽,张跃凯,张世伟.基于多孔介质传热传质理论的食品真空冷却过程研究[C].中国食品科学技术学会第十一届年会论文摘要集.2014

[4].付博,袁希钢,张会书,余国琮.伴有Rayleigh对流的气液传质理论[J].化工学报.2013

[5].张学景.降膜法脱硫气液传质理论与实验研究[D].北京建筑工程学院.2012

[6].陶向华.基于对流传质理论的沥青膜转移机理研究[J].公路交通科技.2010

[7].杜敏,郝英立.撞击流内相间传热传质理论模型研究[J].工程热物理学报.2010

[8].蒋文明.多组分凝结性超音速流传热传质理论及实验研究[D].北京工业大学.2010

[9].周丽敏,李祥东,汪荣顺.竖直低温星形翅片管表面结霜及传热传质理论模型[J].低温与超导.2009

[10].许振良,李鲜日,周颖.超滤-微滤膜过滤传质理论的研究进展[J].膜科学与技术.2008

论文知识图

塔顶回流状态示意图建筑材料对VOC的传质吸附示意图传620℃时乙醇-水液滴传质系数Fig....电解实验装置示意图样品检测单膜传质理论示意图·‘B不同填料内径下的kLaFig.1·6Bk碘...

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传质理论论文_石玉琦
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