膜过滤器内流场的数值模拟研究

发布时间：2025-06-20 04:56

　　膜污染是过滤过程中主要存在的问题，对于恒速过滤过程，膜污染造成过滤压力不断上升。本文主要针对恒流量过滤过程进行研究，考虑了流量、温度以及过滤器结构等因素对过滤压降以及滤饼层形成过程影响。 建立了聚四氟乙烯过滤膜过滤器的三维物理模型，采用多孔介质模型模拟了聚四氟乙烯膜处理去离子水和含油污水过程中过滤压力的变化情况，结果表明对于纯水过滤过程，随着时间的增加，过滤压差保持不变；对于污水过滤过程，过滤压差随着时间逐渐增大，出口含油量随着过滤的进行不断减小。数值计算结果与文献中的实验数据的变化规律一致，符合的很好，表明采用多孔介质模型模拟膜的过滤过程是正确，可行的。 应用数值计算的方法，研究了多滤芯过滤器中入口方式，滤芯排布方式，滤芯个数等结构参数对过滤压差的影响。结果表明，切向入口形式下过滤压差要小于径向入口形式下的过滤压差；滤芯沿轴向平均排布方式下过滤压差最小；对于相同尺寸相同结构的过滤器，当滤芯个数由2个增加至3个数时，过滤压差有所减小，但是当滤芯个数由5个增加至6个时，过滤压差将增大，可见滤芯个数的增加对过滤压差的变化不具有线性变化规律性。这为实际生产中确定过滤器的结构排布方式以及...

【文章页数】：85 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1过滤器结构示意图

简单并且求解方便，但是不能反口，二维模型无法体现旋流入口计算结果不够准确，因此模拟采培勇实验方案的几何模型相一致简化：（1）忽略过滤罐底下部的水占用的空间。（3）忽略膜管的膜层而言支撑层和多孔层的孔径如图2-1所示，入口的形式采用z轴为轴向，x、y轴为径向。具

图2-2过滤器网格示意图

Table2-1Thespecialsizetableofsinglefiltermodel参数尺寸基本参数直径10㎝入、出水口管径2高度60㎝出油管管径外径7㎝出水管距底的高度内径3㎝出油管长度高度50㎝滤芯厚度的网....

图2-6不同孔径下过滤器内压降分布云图

中国石油大学（华东）硕士学位论文的亚松弛因子为0.3，动量松弛因子为0.3，湍动动能和耗散率松弛因子为0.3，湍流粘度松弛因子为0.1。设置初始值开始迭代计算。初始值的选择一般来说对结果的影响不大，但是设置合适可以加快收敛速度并缩短计算时间，本节采用全局变量初始化。2.6....

本文编号：4051458