Сочинение на тему Выражения для сопротивлений теплопередачи

Для очистки воды используется мембранный процесс дистилляции, принцип мембранной дистилляции – это художественные процессы, которые разделяют массовые потоки через мембрану, в основном используют разность статического давления в качестве движущей силы между двумя ограничивающими поверхностями, разницу в концентрации или электрическое поле . Селективность мембраны определяется либо ее размером пор по отношению к размеру удерживаемого вещества, ее коэффициентом диффузии или электрической полярностью. Однако селективность мембран, используемых для мембранной дистилляции, основана на удерживании жидкой воды с одинаковой проницаемостью по времени для свободных молекул воды и, следовательно, для водяного пара. Эти мембраны изготовлены из гидрофобного синтетического материала и имеют поры со стандартным диаметром от 0,1 до 0,5 мкм. Так как вода обладает сильными дипольными характеристиками, а мембранная ткань неполярна, материал мембраны не смачивается жидкостью. Даже если поры значительно больше молекул, жидкая фаза не входит в поры из-за высокого поверхностного натяжения воды. Движущей силой, которая доставляет пар через мембрану, чтобы собирать его на стороне пермеата в виде воды, является парциальная разница давления водяного пара между двумя ограничивающими поверхностями. Эта разность парциальных давлений является результатом разности температур между двумя ограничивающими поверхностями. Как видно на изображении, мембрана заряжается потоком горячей подачи с одной стороны и потоком охлажденного пермеата с другой стороны. Разница температур через мембрану, обычно между 5 и 20 К, передает частичный перепад давления, который гарантирует, что пар, развивающийся на поверхности мембраны, следует за перепадом давления, проникая через поры и конденсируясь на стороне охладителя.

Разработаны выражения для сопротивлений теплопередачи и массообмена всех физических областей, составляющих процессы прямой контактной мембранной дистилляции, и оценены их абсолютные и относительные эффекты, чтобы улучшить понимание процесса и определить перспективные пути его улучшения. Сопротивления рассчитываются на основе двумерной сопряженной модели, в которой было выполнено одновременное численное решение уравнений импульса, энергии и диффузии исходных и холодных растворов, и результаты которых были подтверждены в сравнении с имеющимися экспериментальными результатами.