膜蒸餾是利用疏水膜兩側的低溫差形成的汽化壓差和擴散原理,使熱側水蒸氣向冷側輸運,從而達到濃縮、提純溶液的目的,具有可利用工業廢熱、太陽能和地熱等低品味能源、常溫常壓操作、蒸餾液純度高等優點[1].經大量經濟技術分析認為,在可利用如太陽能等廉價能源的邊遠地區,膜蒸餾脫鹽制飲用水有較好的應用前景_2].膜蒸餾過程中的質量傳遞和熱量傳遞會導致膜面熱側的濃度極化和溫度極化現象,對膜蒸餾過程造成不利影響_3].因此,如何減小溫度極化和濃度極化邊界層的影響成為膜蒸餾技術的重要研究課題之一.課題組前期研究發現,通過改變膜組件結構形式調整料液的流動狀態,可以減小濃度極化和溫度極化現象,有效提高膜蒸餾通量[4].但是,膜組件結構參數對膜面處流動的影響規律尚未明確.
粒子圖像測速技術(Particle Image Velocimetry,PIV)是20世紀90年代后期成熟起來的先進流動測量技術,可以實現瞬時場的測量_5].本文針對不同膜組件結構參數,應用PIV技術對熱容腔膜面處流動狀態進行正交試驗研究,分析膜組件結構參數對膜面處流場的影響,為膜蒸餾系統內部流動的深入研究提供試驗數據,為膜蒸餾系統結構設計的改進和膜蒸餾系統效率的提高提供參考. |