中空纤维管随机分布下透析器的管外传质特性

研究了中空纤维透析器壳程纤维管随机分布时透析器的管外传质特性,即同时考虑透析器壳程纤维管的空间和管径随机分布.利用二维联合概率密度函数的均方差反映中空纤维管空间和管径的不均匀分布程度,理论推导了在此二维随机分布下透析器管外传质系数的表达式,并利用该表达式考察了管外流体定流速、定流量时壳程纤维管随机分布对管外传质系数的影响. 结果表明,中空纤维管空间和管径的随机分布不仅影响中空纤维透析器管外传质系数的大小,也影响与最大传质系数相对应的最佳填充密度的大小,在高填充密度时其影响更加显著.     

低压蒸汽横掠水平降膜管束流动阻力实验研究

采用模拟方法对海水淡化装置中大型水平管降膜蒸发器内的流动过程进行实验研究。管束采用海水淡化装置中广泛应用的正三角形和转角正方形排列,其管间距为1. 3倍管外径。实验在饱和温度为50~70℃,喷淋密度为0.02~0.08 kg·m-1·s-1的条件下进行。分析了管束排列方式、喷淋密度和饱和温度等因素对流动阻力的影响。实验结果表明,流动阻力在正三角形管束下比在转角正方形管束下大得多引入Re_l,Re_g,s_lo/D,s_tr/D等参数来表征各个影响因素并用来拟合有降膜流动时蒸汽横掠管束的压降预测公式。新拟合的公式误差在±15%以内。     

低压蒸汽横掠水平降膜管束流动阻力实验研究

采用模拟方法对海水淡化装置中大型水平管降膜蒸发器内的流动过程进行实验研究．管束采用海水淡化装置中广泛应用的正三角形和转角正方形排列,其管间距为1.3倍管外径．实验在饱和温度为50~70 ℃,喷淋密度为0.02~0.08 kg?m-1?s-1的条件下进行．分析了管束排列方式、喷淋密度和饱和温度等因素对流动阻力的影响．实验结果表明,流动阻力在正三角形管束下比在转角正方形管束下大得多．引入Rel、Reg、slo/D、str/D等参数来表征各个影响因素并用来拟合有降膜流动时蒸汽横掠管束的压降预测公式．新拟合的公式误差在±15%以内．     

铜-碳纤维复合材料热传导性的测试与分析

铜-碳纤维复合材料无论用做结构或功能元件,其热传导系数都是重要的物理性能指标之一。这类复合材料的热传导性能主要取决于其组成中的碳纤维含量与排布方式。由于碳纤维本身物理性能的显著方向性,因此研究其排列方式对热传导性能的影响具有重要的理论与实际意义。本文对几种不同碳纤维排列方式复合材料的导热系数的实测值与理论值进行了比较,证实复合材料在垂直于纤维方向上的导热系数不能简单地用混合法则进行估算。     

海洋立管浪致疲劳损伤及其对结构疲劳寿命的影响

波浪是导致浅海平台立管疲劳失效的主要因素。针对渤海湾某海域特征波浪作用下海洋立管的疲劳损伤进行了时域分析,利用ANSYS软件对立管进行静力和瞬态动力学分析,获取特征波浪作用下海洋立管的疲劳危险位置,分析管卡约束形式、弯管半径、管卡分布形式对立管疲劳寿命的影响,并设计一套管卡最优排布方式。结果表明：立管疲劳危险点出现在弯管底部;管卡约束形式对结构疲劳寿命影响不大;减小弯管半径有助于提高结构疲劳寿命;增大管卡排布间距有助于提高立管疲劳寿命。分析结果可为海洋立管结构的工程防护提供参考。     

中空纤维多孔膜基气体吸收传质性能研究

气相传质阻力是中空纤维多孔膜基气体化学吸收过程中的主要传质阻力。文中采用聚丙烯中空纤维膜组件、CO₂-空气-水和CO₂-空气-NaOH水溶液两种体系对膜基气体吸收过程的传质性能进行了研究。测定了不同气速和液速条件下的总传质系数。根据气液反应理论对实验结果进行分析,由实验和理论计算获得了气相分传质系数。通过进一步的拟合计算获得中空纤维多孔膜管内气相传质数学关联式Sh =0.0038Re^0.44Sc^0.33_.用此关联式计算得到的总传质系数与实验测得的结果进行了比较,一致性良好.     

基于两相流欧拉方法的中空纤维管血流动力学数值模拟

对人工肝中空纤维管内血液两相流动进行了三维数值模拟,研究了中空纤维管内血流速度分布、红细胞径向体积分数分布、黏度分布以及壁面条件对红细胞体积分数分布的影响.结果表明,红细胞在轴心附近处黏度高,在壁面处黏度低;红细胞流速略大于血浆流速;红细胞沿径向体积分数分布呈双峰状,随各截面与入口距离增加,邻近壁面处的红细胞体积分数逐渐减小,壁面处的红细胞体积分数逐渐增大;不同壁面条件下,壁面处的红细胞体积分数随所受升力减小而增大,远离壁面运动趋势减弱.     

纤维膜萃取器的传质特性

根据液液萃取中两相表面张力以及对膜材料浸润性的不同,选用聚丙烯中空纤维膜器为接触器,设计了新型纤维膜萃取器。这种萃取器具有比表面积大,易于液液两相分离澄清的特点。以水苯酚30%TBP(煤油)和水硝酸30%TBP(煤油)为实验体系,采用两相并流非分散性接触方式,研究了两相流量及膜器长度对纤维膜萃取器传质特性的影响。实验结果表明,纤维膜萃取器可在较宽的水相与油相的体积流量比范围内(0.5～11.0)正常操作;传质系数随两相流量的增加而增大;膜器长度对萃取器的传质系数影响较小,但对级效率的影响较大;对于苯酚体系,级效率接近100%。     

射流表面射流孔菱形排布减阻特性实验分析

针对射流表面流场特性,以回转体的U-PVC管为实验样件载体,在其表面上加工出按菱形排布的射流孔结构.在射流表面减阻测试实验平台上,对光滑表面和不同射流孔排布方式的射流表面所受摩擦扭矩进行模型实验,分析射流孔排布、射流速度、旋转速度等因素对射流表面减阻率的影响,研究射流孔不同排布方式下射流表面减阻特性.结果表明:不同排布方式的实验样件射流表面具有较好减阻效果,射流孔菱形排布的两个对角线均能影响射流表面减阻特性.     

红细胞压积对血液透析器传质性能的影响

从理论和实验两方面研究了红细胞压（Ｈｃｔ）对ＳＴ１５中空纤维透析器尿素清除率的影响，结果表明，在临床范围内，Ｈｃｔ的变化（Ｈｃｔ＝０．２－０．４）仅影响血液测传质阻力和而对总传质阻力及溶质清降率影响较小，此外还讨论了提高中空纤维透析器溶质甭除率的可能窗径以及Ｈｃｔ对较大分子（肌酐，尿酸）清除率影响的特点及理论研究方法。     

装填分率对中空纤维膜组件壳程传质性能的影响

文中测定了不同装填分率中空纤维膜组件壳程的流体力学性能,并对其传质性能进行了理论计算及实验研究,获得了传质准数关联式。结果表明：在相同Re下,当装填分率小于60%时,传质系数随装填分率的增大而增大;当装填分率大于60%时,传质系数则随装填分率的增大而减小。将传质系数的理论计算值与实测值进行比较,二者基本吻合,表明该理论方法可以较好地预测中空纤维膜组件壳程的传质性能。     

中空纤维膜接触器精馏过程传质性能的研究

以乙醇-水体系的精馏分离为研究对象,选用不同装填分率的中空纤维膜组件,研究了中空纤维膜接触器的气液传质性能。结果表明：不同装填分率的中空纤维膜接触器,随着装填分率的减小,壳程膜丝分布更加均匀、传质阻力减小、传质性能提高;乙醇-水体系的精馏传质过程为液膜控制,可通过控制液相传质来改善总传质效果;当装填分率一定时,随着气相速度的增加,总传质系数增大、传质性能增强,且其实际值与理论值存在差异。     

膜蒸馏法浓缩中药提取液过程膜污染机理类型的确定

用聚偏氟乙烯中空纤维疏水膜对中药提取液进行直接接触式膜蒸馏,测定了不同封装分率和料液流量下的跨膜通量。应用膜污染机理中的4种过滤模型分别对实验数据进行线性拟合,结果发现滤饼过滤模型的拟合程度最好。这说明在所研究的过程中膜污染物基本没有进入膜孔,为时短暂的膜孔堵塞也可以忽略,膜表面上滤饼层增厚是导致跨膜通量下降的最直接原因。     

A novel theoretical model for mass transfer of hollow fiber hemodialyzers

A novel theoretical model for mass transfer of hollow fiber bundles in hemodialyzers is presented. In the model, a hemodialyzer is considered as a porous zone which is composed of two non-interpenetrating porous flow zones.Firstly, the dialysate side (shell side) is thought as a porous medium zone. Then by solidifying the dialysate flow zone and the occupied zone by hollow fiber membrane, the rest zone of bemodialyzer (i.e. blood side or lumen side) is considered as a porous medium zone too. Finally, the interface of the two flow zones is the fiber membrane through which mass transfer is performed. The dialysate and blood flows are all described by Navier-Stokes equations with Darcy momentum source terms. Kedem-Katchaisky equations as other source terms are added into Navier-Stokes equations to simulate the permeating flux through the membrane. All equations must be coupled together in the process of computing. The model is validated by the experimental data in literature. The simulative results show that the predicted clearances agree well with the experimental data, and the model in this paper is better than other models for the forecast of clearance.     

A novel theoretical model for mass transfer of hollow fiber hemodialyzers

Hemodialyzers have been applied to hemodialysiswidely. In order to get accurate mass transfer coefficient and clearance to determine treatment time, their masstransfer models have been studied deeply. The domesticstudy on hemodialyzers is later, focuses on experiment, and seldom refers to theoretical mechanism[1,2], but theoverseas research is more in-depth. Simple one-dimensional models have been used to simulate mass transfer in hemodialyzers by many re-searchers[3—7]. Their models assumed …     

无泡曝气工艺实验研究

实验研究了中空纤维膜向水中进行无泡曝气的工艺过程,结果证明,这是一种高效的新型曝气工艺技术,其供氧的总传质系数可以达到605h-1,是传统气泡曝气方式的6倍以上;水流速和气体压力是影响无泡曝气供氧能力的2个主要变量,通过控制气压可以定量调节曝气量。     

人工肾透析过程的一维数值模拟

提出了模拟人工肾透析系统传质的一维非稳态数值方法 .该方法将人工肾中的中空纤维管离散为有限个微Krogh物理单元 ,对微单元利用Kedem Katchalsky方程进行循环计算 .模拟结果与实验结果吻合 ,说明该模拟方法可以很好地预测人工肾的传质情况     

膜结构填料的材料特性对甲醇/异丙醇精馏分离的影响

以聚偏氟乙烯（PVDF）、聚丙烯（PP）、聚砜（PS）和聚四氟乙烯（PTFE）4种材料作为中空纤维膜结构填料对甲醇与异丙醇混合体系进行精馏分离研究。从塔顶馏出液浓度、等板高度和传质系数三方面比较了4种膜结构填料的优劣,并从膜的材料特性和微观结构角度对结果进一步分析,得出聚偏氟乙烯膜结构填料比较适合于精馏分离甲醇与异丙醇体系的结论。     

Effect of Heat Transfer Coefficient on the Temperature Gradient for Hollow Fiber

The heat transfer coefficient h caused by blowing affects the heat transfer of fiber greatly. Especially, unsymmetrical blowing forms the unsymmetrical temperature gradient on the fiber cross-section. Based on the results of spuming simulation by computer, the changes of heat transfer coefficient on the cross-section along the spinning line and the effects on distributions of temperature gradients were discussed. It is showed that for the spuming simulation of hollow fiber under strong blowing condition, the heat transfer coefficient should be modified as :