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流场特性对PAC-UF中膜面PAC层不均匀性的影响
  • ISSN号:1003-6504
  • 期刊名称:《环境科学与技术》
  • 时间:0
  • 分类:TQ021.1[化学工程] X703[环境科学与工程—环境工程]
  • 作者机构:[1]天津工业大学环境与化学工程学院,天津300387, [2]省部共建膜分离与膜过程国家重点实验室,天津300387
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51308390); 天津市科技计划项目(14JCQNJC09000); 天津市重大科技专项项目(14ZCDGSF00128)
中文摘要:

基于数值模拟的方法研究了各工艺条件下粉末活性炭-超滤(PAC-UF)系统的流场特性,评估反应器内流场速度和剪切力对膜面PAC滤饼层不均匀性的影响。模拟结果表明,随着PAC投加量由200 mg/L增至400 mg/L、转速由60 r/min增至150 r/min、膜组件高度由3.25 cm增至8.25 cm,膜组件两端剪切力差值分别增长了9.55%、234.51%、76.19%。反应器内不均匀分布的流场速度造成了膜组件轴向剪切力的明显差异,而该差异对膜面形成下薄上厚的不均匀PAC滤饼层产生重要影响;膜丝轴向剪切力差异性越大,形成的膜面PAC层下薄上厚现象越明显。采用三维电磁测速仪对数值模拟结果进行实验验证,得到反应器内流场速度实验值与模拟值吻合程度良好,印证了数值模拟方法的准确性。

英文摘要:

Based on numerical simulation,the hydrodynamic characteristics of PAC-UF system were investigated at different process conditions and the influence of velocity and shear stress on PAC cake layer nonuniformity was evaluated.With the dosage of PAC increasing from 200 mg/L to 400 mg/L,rotate speed increasing from 60 rpm to 150 rpm,membrane module distance increasing from 3.25 cm to 8.25 cm,the difference values of shear stress are increased by 9.55%,234.51%,76.19% respectively. The hydrodynamics in the reactor is affected on the formation of PAC cake layer, causing the phenomenon that thickness of PAC cake layer is thinner on the bottom of membrane and thicker on the top. The larger difference from the shear stress of membrane axial,the more obvious phenomenon it is. Three-dimensional electromagnetic tachymeter is used to measure the flow field of the physical model,and the measured velocity is close to the simulated value,which proves the accuracy of the numerical simulation.

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期刊信息
  • 《环境科学与技术》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:湖北省环境保护厅
  • 主办单位:湖北省环境科学研究院
  • 主编:袁道先
  • 地址:武汉市武昌珞珈山八一路338号
  • 邮编:430072
  • 邮箱:hjkxyjs@yahoo.com.cn
  • 电话:027-87643502 87643503
  • 国际标准刊号:ISSN:1003-6504
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1245/X
  • 邮发代号:38-86
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,第三界国家期刊奖湖北省科技期刊参评提名奖,全国环境期刊一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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