一、过滤理论发展过程中存在的一些问题探讨(论文文献综述)
冯泽宇[1](2021)在《微细矿物滤饼微观孔隙结构特征及渗流机理研究》文中研究指明在全球绿色低碳可持续的发展大势和我国碳达峰、碳中和政策的号召下,煤炭行业必须加快解决煤炭低碳化利用和碳去除技术问题,而固液分离技术又是实现煤炭清洁低碳化利用的前提和保障。目前面向矿物脱水已有技术、方法及设备运用于生产,然而,针对滤饼结构及渗流机理的研究却依旧欠缺,严重制约了固液分离理论和工艺的进一步完善和发展。针对上述问题,论文以真空过滤试验、滤饼结构表征、渗流数值模拟、渗透率模型推导为主线,从滤饼孔隙结构特性、流体运移规律、滤饼孔-渗关系模型等方面开展了系统研究,以期深入理解滤饼三维结构特征和滤液在滤饼孔隙内部的流动规律,以此为基础,建立一种适用于描述煤泥滤饼孔-渗关系的数学模型,为完善固液分离理论与和优化脱水操作等提供一定的理论支持,得到以下研究成果:论文以真空过滤试验为基础,首先考察了高岭石、蒙脱石、石英、精煤、煤泥五种不同矿物的过滤性能差异,研究表明蒙脱石和高岭石的过滤速度最慢,滤饼比阻和水分最高,煤泥的过滤速度较慢,滤饼比阻和水分较高,而精煤和石英的过滤速度最快,滤饼比阻和水分最低。以不同物理性质的石英颗粒为研究对象,重点研究了颗粒形状、粒度、粒度级配制度对固液分离效果的影响,结果表明球形颗粒的过滤效果明显优于不规则形状颗粒。随着颗粒粒度的增大,特别是入料平均粒度达到50μm之后,过滤效果得到了显着改善。在细粒级物料中加入一定量的粗粒级物料可以改善过滤效果,当粗粒与细粒的粒度之比达到5倍之后,过滤效果会有明显改善;三粒级级配时,当细粒级占比减小至60%时,过滤效果才会明显提高;使用四粒级级配时,当细粒级含量达到80%时,过滤效果已经有明显的改善。借助计算机断层扫描(CT)技术实现了滤饼结构的三维可视化及精细定量表征分析,进一步探明了五种不同矿物的滤饼孔隙结构特征,结果表明:煤泥滤饼中矿物成分非常复杂,各个矿物所形成的滤饼具有明显的特征差异,精煤滤饼当中的孔径分布以大孔为主,但是内部存在一定量的孤立小孔,孔隙均匀性和连通性一般,但是迂曲度最小;石英滤饼孔隙率最大,连通性最佳,孔隙均质性好,但是孔径较小,迂曲度较大;煤泥滤饼孔隙发育不均匀,以狭窄条状分布为主,孔径较小,总体孔隙率较低,连通性较差,迂曲度最高;而蒙脱石和高岭石类粘土矿物所形成的滤饼,孔隙数量较少,而且多以10μm以下的细孔所组成,迂曲度较大,含有大量的盲孔和末端孔隙,连通性极差。颗粒物性参数对滤饼孔隙结构的影响机制如下:不规则颗粒过滤形成的滤饼孔隙率明显大于球形颗粒的滤饼。入料颗粒粒度越大,形成的滤饼孔隙率越高,孔径越大。当入料颗粒的尺寸分布相近时,颗粒形状几乎不会影响滤饼的孔径分布。不规则形状颗粒所形成的滤饼的连通孔隙率较低,迂曲度较高。随着颗粒粒度的增加,滤饼孔隙的连通性逐渐变高,迂曲度也显着降低。此外,颗粒的粒度和形状也会影响滤饼孔隙配位数和孔吼比,粗粒度球形颗粒形成的滤饼,其孔隙配位数均值最高,且高配位数孔隙数目相对较多,孔喉比也最小,孔隙空间发育最均匀,而细粒度不规则颗粒的滤饼孔隙配位数均值最低,含有大量的盲孔和末端孔隙,同时孔喉比最大,孔隙空间具有较强的非均质性。基于格子Boltzmann方法在二维人工孔道和三维真实滤饼孔道内中开展了单相微流动数值计算,考察了矿物种类及颗粒物性参数对渗流规律的影响,结果表明,格子Boltzmann方法在复杂通道内的单相微流动计算方面具备可行性和优越性,能够准确反应微观尺度下单相流体流动规律及流道内速度分布特征。当形成多孔介质的球形颗粒粒径固定时,渗透率随着孔隙率增加而增大;当形成多孔介质的孔隙率固定时,多孔介质渗透率随着颗粒粒径的增大呈现出指数上升的趋势;当形成多孔介质的粒径和孔隙率都固定,不规则形状颗粒的渗透率明显低于球形颗粒构成的多孔介质;不同颗粒级配的渗透率结果表明,改变多孔介质的粒度组成可以显着提高其渗透率,粒度组成越复杂时,细粒级对整个体系的流动速度和渗透率影响越大。五种不同矿物过滤形成的滤饼的渗流速度差异很大,精煤滤饼和石英滤饼孔隙发育较为均匀,连通性较好,滤饼当中存在一定量的渗流主通道,主通道里的渗流速度较大,渗透率最高。煤泥滤饼孔隙均质性较差,以狭窄长孔道为主,而且迂曲度较大,渗流主通道变小,渗流速度也明显低于精煤滤饼和石英滤饼。而蒙脱石和高岭石滤饼孔隙发育极不均匀,连通性差,几乎不存在连通的孔隙通道,因而渗透率极低。经典K-C方程和双重渗透率分形模型这两种目前主流的渗透率预测模型对滤饼渗透率的预测误差都较大,误差来源于未考虑滤饼孔隙截面形状以及束缚水饱和度对渗透率的影响。通过引入孔隙截面形状分形维数对现有双重分形渗透率模型进行修正后,推导的三重分形渗透率模型对石英和精煤滤饼渗透率的预测误差控制在2.55%和2.05%,然而对于蒙脱石、高岭石及煤泥滤饼的渗透率预测结果却明显偏大。通过低场核磁共振技术对不同矿物滤饼的束缚水饱和度进行了检测,对现有三重分形渗透率模型再次修正,建立了滤饼微观渗透率预测模型,结果表明该模型不仅能够很好地胜任纯矿物滤饼渗透率的预测,而且对于复杂组分的煤泥滤饼,其渗透率预测误差也可以控制在5%之内,对于精煤滤饼的适用性最好,预测误差仅为0.96%,而且蒙脱石渗透率的计算误差也从40.27%降低至13.42%。
孙彤[2](2021)在《输出假说下“说长法”在高中国际部雅思英语口语教学中的应用研究》文中研究表明目前中国在世界范围内的影响力与日俱增,由此带来了更多的国际交流合作。因此,我国社会对于人才英语能力的衡量早已不局限于纸笔类型的测试成绩,而同样关注其口语应用能力。但是在日常的教学活动中,即便是高中国际部的英语教师也并未对学生口语能力的培养给予足够的重视,进而导致很多中国学生在雅思英语口语测试中的表现并不尽如人意。因此,如何帮助高中国际部学生切实有效的提升雅思口语能力成为了值得我们思考的问题。“说长法”是基于输出假说理论、情感过滤假说理论以及王初明教授英语写作写长法衍生出的一种口语教学方法,在英语口语学习技能培训方面能提供很大的帮助。因此,笔者尝试将“说长法”应用于基础教育阶段的高中国际部英语课堂并进行实证研究。具体研究问题为:第一,接受“说长法”口语教学与接受传统口语教学的高中国际部学生的雅思口语成绩是否存在显着性差异?第二,在雅思口试评价维度方面,接受“说长法”口语教学与接受传统口语教学的高中国际部学生是否存在显着性差异?第三,“说长法”能否对高中国际部学生的英语口语学习情感及态度产生积极影响?本实验选取两个高中国际部高二班级作为研究对象,在实验中分别扮演实验班和对照班的角色。其中,实验班采用“说长法”指导下的雅思口语教学模式进行授课,对照班则继续沿用传统的雅思口语教学模式进行教学。两个班级的雅思英语口语课程由同一位老师执教,且两个班级的英语水平相对持平,没有较为明显的差异。在为期12周的实验过程中,本研究主要采用问卷调查法、实验法和访谈法来进行数据的收集。并在实验后将收集到的所有数据运用SPSS软件进行系统性分析,以研究输出假说下的“说长法”运用在高中国际部雅思英语口语教学中的可行性及意义。通过研究及相关的数据分析发现:第一,在实验班和对照班的前测成绩不存在显着性差异(Sig为0.065,大于0.05)的前提下,其后测成绩存在显着性差异(Sig为0.019,小于0.05)。第二,实验班学生的流利度与连贯性、词汇、语法、发音四项成绩对比均有显着性差异(Sig分别为0.000,0.000,0.000和0.001,均小于0.05),而对照班学生仅有发音成绩对比具有显着性差异(Sig分别为0.056,0.05,0.083和0.001,仅发音项小于0.05)。第三,“说长法”输出训练能够对高中国际部学生的英语口语学习情感及态度产生积极影响。本研究具有补充“说长法”对英语口语的输出研究的理论意义与提高高中国际部雅思英语口语教学的实践价值。
白雪冬[3](2020)在《提升钢铁工业污水处理中隔膜式压滤机脱水性能的研究》文中研究指明随着我国钢铁企业产能的不断提升,随之而产生的废水处理、回收再用、达标排放等,已经成为新的环境治理难题。这些废水排放到大自然中对环境有着极其恶劣的影响,所以对这些工业污水的深度处理成为人们重点研究的课题之一。本文通过对影响隔膜压滤机过滤性能因素的研究,找出原因,制定对策,实施相应措施来指导日常的生产,最终达到隔膜压滤机脱水性能和周期生产能力都得到提升的预期目标。主要工作如下:(1)研究隔膜式压滤机固液分离的工艺流程,并将流程分为三个过程,初期滤室进料、中期压力过滤、后期隔膜挤压,分析三个阶段不同的影响因素,最终认为中期压力过滤阶段用时最长,同时也是相关影响因素最多的阶段,课题将主要针对中期压力过滤阶段展开相关的研究。(2)应用Fluent软件对单个滤室内污泥的过滤速度、过滤时间、压力分布、固相分布等进行模拟分析,探讨研究泥饼形成规律和变化规律以及固液两相流的流动规律,通过模拟仿真,摸索滤饼含水率的变化规律。(3)分析研究影响隔膜压滤机生产率和生产性能的因素,并从中找出在日常生产中可以改变或可以调整的因素,例如给料速度、给料压力、给料方式、药剂调整等,这四个方面均可以在不改变滤机结构的情况下做出调整。现场两种滤机,进料方式不同,一个上进料,另一个中心进料,通过实验得出中心进料更合适。综合考虑经济因素,改变以往进料压力越大,脱水性能越好的观念,选定最佳进料压力;研究Fe Cl3与熟石灰(Ca(OH)2)的联合投加对污泥比阻的影响和对最终滤饼含水率、脱水率的影响。(4)选用污水处理部型号为HB-1500的意大利进口隔膜式压滤机及相关设备设施作为实验设备,验证前期模拟仿真实验的准确性。(5)通过实验,确定隔膜式压滤机的最佳运行参数、结构、滤室厚度以及药剂使用,使滤饼的含水率进一步降低,提高了生产能力,满足了日常的生产环保要求的同时,为今后压滤设备在设计上的进步提供了宝贵的实验数据。
周欢[4](2020)在《港口危化品物流风险评估及监管策略研究》文中研究表明2010年7月1 6日,大连港一输油管道发生爆炸事故。2015年8月12日,天津港一危险货物仓库发生特大爆炸事故。2019年9月28日,韩国蔚山港一艘化学品船发生爆炸事故。2020年8月4日,黎巴嫩贝鲁特港发生大爆炸。此类事故引发的后果,不仅造成了环境破坏和经济损失,还引起较大的舆论影响,同时暴露出港口危化品物流中存在较大安全隐患和严重的监管问题,亟需开展有效的风险监督和管理。危险化学品,简称危化品,是一类特殊化学品,具有腐蚀、放射性和易爆、易燃、毒害等特点,并且容易在生产、经营、使用和废弃物处置过程中出现人员的伤害和经济环境的破坏。随着我国工业化进程的推进和化工行业的发展,危化品需求量增加,常应用于多个行业和领域,且通过港口进行中长距离的异地运输情况多,此外危化品安全管控形势严峻。据交通部统计,我国危化品运输量中七成左右的危化品通过水路进行运输。港口作为连接水路运输和陆路运输的关键节点,在我国综合交通运输体系中占据至关重要的位置。确保港口物流活动安全是促进港口繁荣和发展海洋经济的基础,更是我国打造“21世纪海上丝绸之路”的关键。因此,开展港口危化品物流风险研究十分必要,通过对港口危化品物流风险的关键影响因素识别和影响机理分析,可以为港口危化品物流的风险评估提供基础,进而实现港口危化品物流的有效风险监管,这对港口危化品物流的安全发展具有重要意义。对此本文进行了一系列深入研究,如下:首先,识别了影响港口危化品物流关键风险影响因素。通过对港口危化品物流风险特点的分析,发现风险影响因素众多。针对传统DEMATEL模型过多依赖专家打分的不足,结合聚类分析和BP神经网络方法的优点,构建港口危化品物流风险影响因素识别的CBP-DEMATEL模型,并进行模型仿真,分析了港口危化品物流风险的影响因素的影响程度大小和分类结果。选取宁波-舟山港(简称宁-舟港)等15个重要的危化品吞吐港口的历史数据进行研究,基于聚类分析对港口危化品物流风险影响因素按属性进行分类,得到港口危化品物流风险相同属性影响因素的分类结果,根据港口危化品物流风险影响因素相似属性分类结果可以为下一步风险评估中多维风险情景中风险因素耦合的刻画提供基础。利用BP神经网络非线性的特点求解港口危化品物流风险影响因素之间的直接关联矩阵,通过计算得到影响因素对港口危化品物流风险的影响程度,可以得到原因型和结果型影响因素,为下一步港口危化品物流风险的评估选取关键风险影响因素指标提供依据。其次,构建港口危化品物流多维风险评估的WRT模型。在港口危化品物流风险影响因素识别的基础上,开展港口危化品物流风险评估。借鉴物理-事理-人理WSR理论和风险识别、过滤和排序RFRM理论和情景构建TSS理论,构建港口危化品物流的多维风险评估WRT模型。基于WRS方法论的思想,将风险因素映射到物理、事理和人理三个方面。根据风险影响因素识别的结果,在RFRM风险过滤理论的基础上对风险影响因素进行分析和过滤。基于TSS情景构建理论,从物理、事理和人理三个方面对风险影响因素进行耦合,构建三维风险情景。选取15个港口进行实证分析,基于风险评估WRT模型分别计算15个港口的危化品物流的一维、二维和三维风险大小,通过点面结合刻画各个维度的风险和整体风险,能够从局部到整体把握各个港口的风险水平,并找到关键风险源,有效地防范重大风险,同时为政府部门和港口危化品物流企业安全发展提出建议。最后,构建考虑风险大小的政府和港口危化品物流企业的演化博弈模型,研究双方策略演化机理。基于风险评估中采用事故发生率和事故后果严重度对港口危险化学品物流风险水平的刻画,进一步构建考虑政府严格监管概率和事故发生率及后果严重度等参数的演化博弈模型。采用复制动态方程刻画不同监管的概率和事故发生率等因素对策略选择的影响过程及规律,并利用MATLAB进行模型仿真。研究表明:港口危化品监管中存在“监管悖论”现象,只加强政府严格监管力度,短期会使企业采取设施安全经营策略以应对严格监管,但从长期看,并不能使企业自觉选择设施安全策略。港口危化品物流企业的策略选择与其经营收入无关,而与事故发生率有关。面对低风险,无论政府监管严格与否,企业都选择忽略风险;面对高风险时,政府不采取严格监管,企业仍会自觉选择设施安全策略合法经营。最后通过模型研究的结论,为港口危化品物流风险监管机制的设计提供建议,促进港口危化品物流安全发展。
官蕾[5](2020)在《细颗粒物在随机堆积颗粒层中分离过滤特性的动力学研究》文中研究指明颗粒层除尘器由于其高除尘效率、耐高温高压、耐磨损腐蚀、低成本以及结构简单等优点而在高温烟气净化领域有极大的应用前景,且颗粒层净化在废水过滤处理也有广泛应用,这些除尘净化处理技术本质上都属于细颗粒物在随机堆积颗粒层内的运动、沉积以及分离过程。目前国内外虽对堆积颗粒层过滤细颗粒物除尘方式已进行了较多的实验研究,但对细颗粒物在堆积颗粒层内的迁移、沉积及堵塞等宏观和介观动力学行为的理论研究缺乏深入的系统理论认识,这也限制了强化堆积颗粒层脱除细颗粒物技术的进一步发展。基于以上背景,本文主要基于数值模拟方法,建立了堆积颗粒层气固耦合模型,从多方面分析并揭示了细颗粒物在堆积颗粒层内的运动和沉积机理。本论文的主要研究内容包括五部分,依次为细颗粒物在堆积颗粒层模型内数学模型的建立、模型的误差及置信度分析、不同粒径比下宏观气固耦合CFD-DPM和介观气固耦合LBM-IMBM研究以及颗粒集合体的运动特性研究,具体如下:考虑到堆积颗粒球与细颗粒物的粒径比对堆积颗粒层内气固耦合及场内运动特征有重要影响,本文从细颗粒物与流体间相互作用的角度出发,分别搭建了更适用于大粒径比的基于传统计算流体动力学的CFD-DPM模型和更适用于小粒径比的基于格子玻尔兹曼方法的LBM-IMBM模型。进一步,基于CFD-DPM模型方法,本文对堆积颗粒层过滤模型搭建过程中所涉及到的颗粒球堆积的随机性、模型尺寸和网格尺寸对数值结果稳定性的影响进行了误差和置信度分析,得到了可用于堆积颗粒层过滤数值研究的最小模型尺寸和对应网格尺寸。此外,对比分析了颗粒层随机堆积和规则排列堆积的过滤性能差异,验证了颗粒球堆积的随机性的必要性。研究过程中通过自建实验平台和已有经验公式对两种模型进行了验证,保证了模型的准确性。基于CFD-DPM模型,对大粒径比下不同粒径细颗粒物在不同过滤气速、颗粒球直径、颗粒层堆积高度和流体温度下的过滤效率进行了研究,并通过对上述运行参数进行无量纲化得到斯托克斯数与过滤效率的拟合预测公式,该公式能够计算不同过滤工况下的过滤效率。当St1<0.0205时,过滤效率保持在一定值;当St1≥0.0205时,过滤效率与log(7)S t1(8)呈正相关线性关系。此外,对细颗粒物在堆积颗粒层内的具体运动和沉积机制进行了分析探讨,包括不同粒径细颗粒物在堆积颗粒层内沉积的位置分布特征和颗粒层内气流涡团对细颗粒物运动沉积分布的影响。基于LBM-IMBM模型,研究了小粒径比下细颗粒物在堆积颗粒层内运动沉积堵塞所经历的三个阶段:沉积颗粒链发展期、堵塞期和沉积颗粒层过滤期,展示了各个阶段下细颗粒物在堆积颗粒层内的沉积位置、形态及其发展过程,并重点探讨了不同阶段下颗粒层模型的过滤效率和过滤压降。结果表明,在沉积颗粒链发展期,压降先呈加速上升,后呈近似匀速上升;在堵塞期,过滤压降呈减速上升;在沉积颗粒层过滤期,过滤压降呈匀速上升。此外,研究了不同的细颗粒物粒径、颗粒球直径、过滤气速和细颗粒物粒径分散度对堆积颗粒层过滤性能的影响,深入了解了细颗粒物在堆积颗粒层内沉积特性与宏观运行条件的关系。针对生产实践中更具有普遍意义的颗粒集合体,研究了颗粒集合体的运动特性及其在堆积颗粒层内的沉积性能。通过对颗粒集合体内部通道和自身所占空间进行充分离散,求解集合体与流体的相互作用力,得到颗粒集合体最终沉降速度与颗粒单元粒径和分形维数的拟合公式,并将其应用在颗粒集合体在堆积颗粒层内的运动沉积方面与LBM-IMBM方法结果对比,拟合公式计算所得过滤效率吻合度较好。从细颗粒物形态学角度完善了堆积颗粒层过滤理论。
李玉瑶[6](2020)在《高孔隙率非织造纤维材料的制备及空气过滤应用研究》文中指出过快的工业文明发展总是会带来严重的空气颗粒物污染问题,历史上着名的世界环境公害事件造成了数万人过早死亡,且在21世纪的今天,空气颗粒物污染问题仍然是人类健康的头号杀手。世界卫生组织2016年的调查报告显示,全球有高达92%的居民长期暴露在空气质量不达标的环境下。颗粒物污染问题的根治是一项多层面、高难度、长跨度的复杂工程。当前,采用空气过滤材料在排放源头和呼吸终端滤除污染空气中的颗粒物,成为雾霾环境下保障人体健康最直接有效的方式。在众多的空气过滤材料中,非织造纤维集合体因具有纤维直径可调范围广和连通曲折孔道丰富的结构优势,成为目前空气过滤领域的主流发展方向。非织造纤维滤材的制备方法多种多样,包括纺粘法、喷吹法、熔喷法以及静电纺丝法等。其中,喷吹法制备的玻璃纤维和熔喷法制备的聚丙烯纤维应用最为广泛。玻璃纤维不仅展现出直径细、孔径小的结构优势,还具有耐高温、耐腐蚀的性能优势,因此多用于过滤高温气流中的细颗粒物,但其紧密堆积的特性使得集合体空气阻力较大,从而增加使用能耗,且玻璃纤维固有的脆性和致癌性限制了其应用领域的拓展。熔喷纤维常经过驻极技术后处理后具备静电效应,该效应可增强对颗粒吸附效果且对气流输运不产生影响,因此,熔喷驻极纤维更易实现高效低阻性能。但熔喷驻极纤维的纤维成型和驻极施加过程相互独立,使得材料的驻极效能易失效,且制备过程冗长。近年来,静电纺纤维非织造材料在空气过滤领域表现出良好的应用前景,这一方面归因于其较细的纤维直径和可控的孔结构,另一方面则是因为其制备过程依赖高压电场,因此可实现驻极纤维的一步制备。然而,该材料目前仍存在一些瓶颈问题亟待解决:(1)受限于较细的纤维直径,静电纺纤维非织造材料的孔隙率多在85%以下,使得其达到高过滤效率时压阻难以有效降低,且纤维的致密堆积还会降低单纤维驻极效应对纤维集合体过滤效率的贡献度;(2)现有研究中缺乏对静电纺驻极机理的研究,且所报道的静电纺驻极纤维多为聚合物/纳米颗粒体系,存在纳米毒性的安全风险;(3)静电纺纤维材料均为二维膜状,容尘量低,在实际使用过程中随着容尘的进行,往往表现出压阻的急剧上升,现有研究中仅关注了材料的初始过滤效率和压阻,未对其长效使用性能进行考察,使得这一瓶颈问题未得到有效解决。本论文针对空气过滤材料所面临的瓶颈问题,制备了一系列高孔隙率的静电纺非织造纤维材料,重点研究了纳米纤维高孔隙率的成型方式,并明晰了纤维聚集结构和驻极效应对过滤性能的调控规律,在此过程中还揭示了聚合物/纳米颗粒体系和双聚合物体系驻极纤维的静电纺驻极机理,结合空气过滤实际应用考察了材料的综合性能。取得的主要研究成果如下:(1)制备了一种具有类羊毛自卷曲结构的高孔隙率纳米纤维非织造材料,我们将其称之为“纳米羊毛”。首先基于现有非溶剂诱导相分离的静电纺丝理论,明晰了纺丝湿度对纤维卷曲形态成型的调控机制:高湿条件下射流提前固化,分子链受到的电场拉伸力不充分,残余应力会使分子链回缩,从而沉积为卷曲纤维。在此理论基础上,考察了纺丝湿度对单纤维及集合体形貌结构的影响,将聚偏氟乙烯(PVDF)分别在30%、60%、90%的湿度下进行静电纺丝,结果发现其单纤维形貌分别为:串珠结构、细长光滑圆柱体结构、卷曲结构。随着纺丝湿度的增加,纤维集合体的孔隙率由70.7%增加到98.7%,孔隙率的提升是由于卷曲结构所带来的空间支撑效应,即卷曲结构使得纳米单纤维的占有体积由二维平面扩展到三维空间。在与非卷曲纤维材料具有同等过滤效率(85%)时,具有类羊毛卷曲结构的PVDF纳米纤维材料的压阻降低了三分之一以上。此外,卷曲结构使得纤维呈现“线圈串套”现象,增强了材料的拉伸强度和伸长率,为高孔隙率纤维材料的力学增强提供了新思路。(2)在类羊毛卷曲结构PVDF纳米纤维材料制备的基础上,通过在纺丝原液中引入羟基磷灰石(HAP)纳米颗粒作为驻极效应增强体,获得了高孔隙率卷曲状PVDF/HAP驻极“纳米羊毛”空气过滤材料,进一步提升了材料的空气过滤性能。首先考察了HAP纳米颗粒含量对纤维形貌及结构的影响,结果发现当HAP纳米颗粒含量由0wt%增加至0.5wt%时,PVDF/HAP纤维的卷曲结构能够很好地保留,直径由757nm降低至578nm,高孔隙率基本维持不变。PVDF/HAP驻极“纳米羊毛”较天然羊毛纤维的直径低了两个数量级,且表现出显着的驻极效应,其表面电势高达13k V。在此过程中通过计算单纤维附近的电场强度,揭示了驻极纤维间“静电互斥”作用对材料孔隙率的作用机制,首次建立了单纤维驻极效应与材料压阻之间的内在关联。0.5wt%HAP纳米颗粒的引入使得材料的过滤效率由84.32%(纯PVDF纤维)提高到99.952%,且压阻基本保持不变。不同克重的PVDF/HAP“纳米羊毛”可满足对0.3μm颗粒去除效率>99.5%、>99.95%、>99.995%的要求,且其压阻(33Pa、50Pa、55Pa)较商用过滤材料和已报道的静电纺过滤材料低,具有低能耗的应用优势。(3)在高孔隙率PVDF/HAP纳米颗粒体系驻极纤维制备的基础上,进一步提出了一种“双聚合物极化耦合”的新思路,首次利用不同介电性能聚合物在电场中极化行为的耦合作用,实现了具有强驻极效应的高孔隙率静电纺纤维材料的制备,克服了现有聚合物/纳米颗粒型静电纺驻极纤维纳米毒性的健康风险。首先选择出六种具有不同介电性的易纺聚合物,聚苯乙烯(PS)、双酚A聚砜(PSU)、聚乙烯醇缩丁醛(PVB)、聚丙烯腈(PAN)、聚酰胺酰亚胺(PAI)和PVDF,考察了聚合物介电性能对驻极效应的作用机制,结果表明弱极性聚合物(如PS)纤维中空间电荷占主导地位,驻极效应来源于外部电荷的注入;强极性聚合物(如PVDF)纤维中偶极电荷占主导地位,驻极效应来源于偶极子的取向。通过将PVDF引入到PS的纺丝过程中作为电荷增强剂,进一步制备出高孔隙率(94.4%)的PVDF/PS复合纤维,发现PVDF和PS两种聚合物极化行为的耦合可提升纤维的驻极性能,且所得纤维中PVDF均匀分布。当两者的重量比为14/2时,纤维集合体的表面电势较纯PS提高了36%,过滤效率提升了12%,压阻仅为标准大气压的0.01%(<10Pa)。通过改变高孔隙率PVDF/PS复合纤维的克重,得到了过滤效率为99.983%,压阻32Pa的驻极纤维滤材,可满足N95口罩的防护需求,该材料结构连续且无纳米毒性。(4)在高孔隙率二维膜材料制备的基础上,将“半互穿聚合物网络增强法”与纳米纤维体型构建相结合,制备出一种高孔隙率的超弹三维纤维气凝胶过滤材料。首先以PAI为纤维基体,以具有不同刚柔度的双马来酰亚胺为纤维气凝胶的交联剂,包括N,N’-1,4-亚苯基二马来酰亚胺(PDM)、N,N’-(4,4’-亚甲基二苯基)双马来酰亚胺(BDM)、2,2′-双[4-(4-马来酰亚胺基苯氧基)苯基]丙烷(BMP),通过高温处理引发双马来酰亚胺自聚合,从而在纤维内部原位形成了不同的semi-IPN结构。气凝胶的压缩力学性能结果表明,PAI/PDM纤维气凝胶表现出最大的杨氏模量(12k Pa)和压缩应力(7.9k Pa),最低的塑性变形(1.4%),以及最高的耐温性。从单体内基团内旋转、大分子网络交联密度、单纤维和集合体受力三个层面上阐释了气凝胶力学性能和耐温性的增强机制。在此基础上,进一步对PAI/PDM纤维气凝胶的堆积结构进行调控。通过构筑过滤方向上的梯度孔结构,使气凝胶具备了级联过滤行为,即可实现对多分散PM2.5颗粒的选择性逐级过滤,延长了材料的使用寿命。在此过程中,对三维气凝胶纤维材料的压阻经验公式进行了修正,丰富了现有针对二维膜材料的空气过滤理论体系。所得梯度结构semi-IPN基纤维气凝胶的综合过滤性能表现优异:可高效(99.97%)过滤0.3μm颗粒物,压阻仅为膜材料的约50%,具有高温稳定性和高容尘量(114g m-2),且在长期容尘过程中压阻的增加速率较膜材料大幅降低。
田菲[7](2020)在《针织筒状空气过滤材料结构与过滤性能研究》文中研究说明随着人类社会工业化的推进,工业废气造成的空气严重污染成为了社会进步的代价,并且一直威胁着人类的健康。国家对各类污染物排放标准不断提高,人们对空气质量的要求也越来越高,因此工业废气的高效过滤显得尤为重要。本文以过滤工业废气的袋式除尘器所采用的过滤材料为主要对象,针对滤袋缝线造成的粉尘泄露以及使用寿命周期短两大主要问题,提出一种新型针织筒状空气过滤材料结构。旨在研发出生产效率高、过滤效率好、使用寿命长的无缝针织过滤材料,因此对其进行结构以及过滤性能的分析可以对滤袋过滤材料的优化提供理论依据。本文构建了针织筒状空气过滤材料三维几何模型,构建流场计算域,根据空气过滤颗粒物测试原理,对过滤材料的压降和颗粒捕集效率进行模拟计算。利用ANSYS有限元分析软件,基于Fluent的流体拉格朗日离散模型,对几何模型进行网格划分并设定颗粒材料和边界条件,以0.27 m/s的空气作为连续相,以喷射的颗粒作为离散相,实时跟踪颗粒轨迹,模拟针织筒状空气过滤材料对于不同粒径粉尘颗粒的捕集效率,来达到预估评价针织筒状空气过滤材料过滤效率的目的,旨在为针织过滤材料流体模拟提供理论参考。本文针对传统滤袋面临的两大问题,采用圆纬编编织技术和衬经衬纬技术,提出一种新型的针织筒状空气材料,首先对衬经衬纬针织物的结构和织物特点进行分析,经过原料选择、纱线配置、上机织造得到衬经衬纬针织物基布,再详细探讨了衬经衬纬结构工艺、编织原理以及上机遇到问题。并通过圆筒针刺工艺,在保留无缝特点的同时,在筒状衬经衬纬织物里外层刺入致密的非织造纤维层,成功制备出纱线规格不同的三种针织筒状空气过滤材料。最后,文本对针织筒状空气过滤材料厚度、克重基本形貌进行表征分析,并对其过滤性能、孔隙率、孔径等过滤指标进行实验测试与表征。根据测试结果分析针织筒状空气过滤材料的结构与过滤机理,并与市面上现有的工业滤袋的各方面性能进行对照实验,分析优化衬经衬纬滤材的结构性能,实验数据表明,在原料相同的情况下,针织筒状空气过滤材料的挺廓性、尺寸稳定性、纤维填充率均要优于工厂实际滤袋滤料,并且针织筒状空气过滤材料的孔隙率达到85.2%,平均孔径为11.92μm,在粒径≥5.0μm下的过滤效率高达92.58%,已经超过了同等测试情况下工厂滤袋的滤料的过滤效率。并将过滤效率测试结果与离散相模拟捕集率结果进行对比,在不同颗粒粒径情况下均基本吻合,进一步验证实验数据的可靠性、针织模型模拟计算的准确性以及针织筒状空气过滤材料在滤袋上的应用潜力。针织筒状空气过滤材料采用衬经衬纬的不编织结构,限制了针织物的弹性,而针织物曲折迂回的孔隙大大提高了织物的孔隙率,有着良好的过滤效率,针织筒状空气过滤材料是一种理想的过滤材料,为滤袋用过滤材料的开发提供了思路为针织过滤材料的研发提供了思路。
高雪[8](2020)在《静电纺高效低阻功能化PM2.5过滤膜的结构调控及性能研究》文中提出PM2.5的污染问题在全世界范围内日益严重,并越来越受到人们的重视。虽然这些颗粒物在大气中的含量很少,但由于其尺寸小、在空气中沉降速度慢,严重降低了空气可见度,并对大气物理化学、生物圈和气候造成前所未有的恶劣影响。而且,这些悬浮颗粒以及吸附在其表面的花粉、细菌、真菌、病毒等易被吸入人体,从而会导致或加重呼吸、心血管、传染性和过敏等疾病。目前普遍采用的空气过滤材料大多由熔喷非织造布制成,不仅效率低阻力高,而且不能满足实际应用过程中不同场合的需求。因此,本论文采用静电纺丝的方法制备了一系列新型高效低阻纳米纤维过滤材料,还根据不同场合对滤材的需求,制备了具有抗菌、耐高湿、耐高温、可重复利用的纤维滤材。具体研究内容如下:(1)医院等公共场合空气中悬浮的细菌和病毒通常附着在PM2.5表面,因此可以在空气中传播很长的距离,这是传染病暴发的关键因素之一。并且细菌和病毒等微生物一旦随着颗粒物在口罩等防护用品上富集,将对人体造成更大的危害。因此,医用口罩类过滤材料在过滤颗粒物的同时,若能增加其抗菌或抗病毒作用,将大大提高其对人体的防护作用。本论文采用超微量(0.5-8 (?))的超薄(1.25 nm)MXene二维纳米片来修饰高效低阻聚丙烯腈(PAN)纳米纤维过滤材料,在不增加纤维直径的情况下来增强纤维膜对PM2.5的吸附力。通过AFM力曲线测试得到,所得复合纤维膜对PM2.5的粘附力为0-15 n N,是纯PAN纤维膜(0-5 n N)的3倍左右。因此,该纤维膜表现出优异的过滤性能,过滤效率约为99.7%,阻力约为42 Pa。而且,该复合纤维膜能够有效抑制大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的繁衍,适用于医院等公共场合的使用。(2)雾霾天气的发生通常伴随着环境湿度的升高,这不仅会增加PM2.5的浓度,还会给颗粒物的过滤造成很多困难。上述PAN纳米纤维膜由于具有亲水性,在高相对湿度环境中连续过滤45 min,阻力从77 Pa上升到368 Pa左右。这是因为亲水膜会吸附空气中的水蒸气,导致孔被堵塞。为了解决高相对湿度环境中过滤阻力快速上升的问题,本论文设计制备了具有串珠结构的疏水性聚氯乙烯(PVC)纳米纤维膜。该纤维膜具有很多大的空腔结构,可有效降低过滤阻力,使得其过滤性能优于无串珠结构的纳米纤维过滤膜。并且该串珠结构增强了纤维膜的疏水性,使其在空气相对湿度高达90-95%的环境中连续测试600 min后,过滤阻力依然保持在45 Pa左右。并且,该疏水性PVC纤维膜可以和亲水性滤纸共同构造一种疏水/亲水Janus膜,用于在过滤膜上游去除和收集空气中的微小液滴,使空气变得相对干燥,这样便更有利于过滤过程的进行。这种材料的设计与制备为高湿环境中空气的过滤提供了新的思路与方法。(3)空气过滤材料在实际应用过程中通常还需要具有耐高温、可重复利用等优质特性,来满足高温场所空气滤材的需求,以及降低滤材垃圾的产生。而上述电纺有机聚合物PAN和PVC纳米纤维膜虽然都表现出优异的空气过滤性能,但它们均不具有耐高温特性,在200-300 oC就会出现质量损失。并且其单根纤维柔性较强,经过水处理后,纤维膜的结构会发生较大改变,导致其过滤性能降低约40%左右,不具有重复利用的潜质。因此本论文采用溶胶-凝胶静电纺丝和高温煅烧相结合的方法制备了一种无机Si O2纳米纤维膜。该纤维膜可耐800 oC高温,完全满足特殊场合对滤材耐高温特性的需求。并且该纤维膜单根纤维具有刚性,水洗前后结构不会发生变化,因此过滤性能也依然保持初始值。而且被焚香烟雾污染的该纤维膜可采用商用市售的乙醇消毒液和84消毒液共同作用,即可将其绝大部分污染物清洗干净,使其过滤性能恢复如初。还可以采用高温煅烧的方式来去除纤维膜上的污染物,使其膜结构和过滤性能不会发生变化。因此,此类纤维滤材在使用过程中可重复利用,大大降低了滤材更换的成本,并在很大程度上缓解了疫情期间口罩等医疗资源紧缺和医疗废物难处理的紧急情况。
张林涛[9](2020)在《大型连续砂滤器的研究与改进》文中研究说明连续砂滤器是一种广泛应用于水处理方面的设备,有着重要的地位。本文主要介绍了砂滤器发展的历史、现状和趋势,阐述了连续式砂滤器的结构、原理、类型和优点等,针对目前大庆油田514污水处理站使用的大型连续砂滤器在处理采出水的应用中存在的实际问题,改进设计了三相洗砂器、布水器和提砂装置,在原有的设计基础上对大型连续砂滤器的罐体、顶盖等零部件进行了改进,同时对滤料类型、滤料直径和滤层厚度进行了论证,最终选择了粒径为0.6~1.2mm的石英砂滤料,滤层厚度为3.2m。通过Creo三维软件对设计和改进的零部件进行建模,利用软件的装配功能组建了一套完整的大型连续砂滤器。利用CFD软件对布水器进行数值分析,以流速的标准差作为评价布水均匀程度的依据。模拟分析结果表明,当布水孔数量nk为21时,在任意平面内速度的方差最小,布水最为均匀;布水孔直径Dk最佳范围为:10dl,max≤Dk≤dj/3,其中dl,max为滤料的最大粒径,dj为布水器支管内径;增大布水器支管轴线与水平面夹角θ,能一定程度上提高布水均匀程度;支管轴线与水平面的最佳夹角θ为:θ=θmax-(3°~5°),其中θmax为支管不与罐体发生干涉时的最大夹角。通过搭建小型试验装置进行正交试验,优选出了最佳运行参数:当滤料粒径为0.6~1.2mm、滤速为4m/h、滤层厚度为1.8m、循环速率为1~2mm/min时,含油去除效果最高;当滤料粒径范围为0.6~1.2mm、滤速为4m/h、滤层厚度为1.0m、循环速率为2~4mm/min时,悬浮物去除效果最好。提砂装置性能试验表明,当进气量为1.8~4L/min时,提砂管内流体形态为鼓泡型;当进气量为5~12L/min时,提砂管内流体形态为节涌型;当进气量为15~22L/min时,提砂管内流体形态为湍动型;当进气量大于25L/min时,提砂管内流体形态为快速型;湍动流型时,滤料在提砂管内进行的的第一次清洗效果好。对不同压力下的进气量与砂循环速率的关系进行研究,并绘制出相应的曲线图。通过观察发现了试验中原气盒结构存在缺点,对其进行了结构改进,增加筛管、进气口方向改为切向进气,气盒结构改进后有效地避免了滤料倒流进入气管内,且气盒内的气流稳定顺畅,没有出现滤料固定堆积现象,能够保证提砂管长期稳定运行,延长大型连续砂滤器的使用寿命。
陈颂[10](2020)在《新型波纹滤料的制备及其过滤性能的试验与模拟》文中提出在资源开发、冶金、发电、水泥等工业生产过程中会排放大量微细粉尘(PM10、PM2.5),漂浮在空气中的粉尘颗粒不但会降低空气能见度,带来严重的大气污染,如果长时间被人体吸入,还会引发尘肺病和呼吸道疾病等,给大气环境和人体健康都带来了极大的威胁。为了满足日益严格的排放标准要求以及解决目前应用广泛的袋式除尘器在应用过程中存在的问题,扩大其适用范围,达到改善空气质量的目的,本研究以无纺布为基料,在浸渍和硬化处理后获得新的滤料样品,通过对样品进行观察和性能测试确定滤料的最佳制备方案,利用该方案下制备的样品通过波纹滤料成型工艺制作波纹滤料及过滤元件,通过对波纹滤料、无纺布滤料以及覆膜滤料的性能进行测试并进行对比分析,确定波纹滤料优越性。另外,选择CFD方法对洁净滤料的压力损失进行计算机模拟,判断风速、纤维直径df以及填充率(SVF)等微观因素对压力损失的影响;同时,利用离散单元法(DEM)与计算流体动力学方法(CFD)耦合的方式对含尘滤料内部气-固流动相进行模拟,可视化仿真了粘性粉尘颗粒的运动过程,并对影响颗粒沉积以及过滤性能的因素进行探究,并得出以下结论:(1)制备波纹滤料样品的最佳实验方案:前处理液(粘度:0.03-0.1pa.s)是以二乙烯三胺为添加剂含固量为35wt%的环氧树脂丙酮溶液,后处理液是以三乙烯四胺为添加剂含固量为20wt%的有机硅玻璃树脂乙醇溶液,浸渍时间都为60min,干燥温度70℃;经过处理后制备的滤料样品与基料相比,物理性能、机械性能以及过滤性能都较大提升。(2)与无纺布和普通覆膜滤料的性能比较:波纹滤料过滤面积明显增大,硬化处理后减少了磨损;在相同过滤条件下,波纹滤料的过滤效率最大,阻力增长率最小;平均清灰周期长,剩余压差小。另外,波纹滤料抗水性能优异,能适用于高湿环境下粉尘治理。(3)通过对洁净滤料内部气相流场的CFD模拟发现:滤料内部流场分布不均,出现分层现象,速度在靠近纤维时迅速减小,到达纤维壁面处接近于0,离开纤维后又迅速增大;静压沿滤料厚度方向不断减小,迎风面压力损失大于背风面,且滤料压力损失随过滤风速、填充率SVF增大而增大,随纤维直径的增大先迅速减小,后保持稳定;另外,模拟结果与Davies经验公式、Happel模型计算值和实验测试值的误差分别在5%、7%和10%之内,验证了本研究的建模和模拟方法的准确度和可行性。(4)通过CFD-DEM耦合模型对含尘滤料气-固两相流进行模拟发现:过滤过程中被拦截的粉尘颗粒以枝状团聚结构的形式不均匀的分布在纤维上,且SVF越大、风速越小,枝状结构越突出;df越大,被纤维表面捕集的粉尘越多,表面过滤越明显;另外,模拟时颗粒在纤维上的沉积图与实验观察结果一致,且含尘滤料过滤性能的模拟值与理论计算值以及实验测试值变化趋势一致,验证了CFD-DEM耦合模拟方法的可行性。(5)含尘滤料压力损失与过滤风速呈正相关关系,压力损失增加量随滤料表面粉尘沉积质量的增大呈指数增长,且SVF越大、纤维直径df越小,压力损失增长率越大;含尘滤料的过滤效率随着过滤风速和纤维直径df的减小、SVF的增大而增大,最大过滤效率在99.9%以上,PM2.5和PM10的捕集效率最大能达到98.7%和99.9%。
二、过滤理论发展过程中存在的一些问题探讨(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、过滤理论发展过程中存在的一些问题探讨(论文提纲范文)
(1)微细矿物滤饼微观孔隙结构特征及渗流机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 文献综述 |
1.2.1 矿物脱水研究现状 |
1.2.2 滤饼孔隙结构研究现状 |
1.2.3 多孔介质渗流研究现状 |
1.2.4 孔渗关系研究现状 |
1.3 课题的提出、研究内容及技术路线 |
1.3.1 课题来源 |
1.3.2 课题的提出 |
1.3.3 研究目标 |
1.3.4 研究内容 |
1.3.5 技术路线图 |
第2章 试验材料与特性测试 |
2.1 试验仪器及药剂 |
2.1.1 试验仪器 |
2.1.2 试验药剂 |
2.2 试验材料与表征 |
2.2.1 精煤试样性质分析 |
2.2.2 石英试样性质分析 |
2.2.3 高岭石试样性质分析 |
2.2.4 蒙脱石试样性质分析 |
2.2.5 煤泥试样性质分析 |
2.3 CT实验介绍 |
2.3.1 CT基本原理 |
2.3.2 CT设备介绍 |
2.3.3 样品制备 |
2.3.4 实验参数 |
2.4 低场核磁共振实验介绍 |
第3章 微细矿物物理性质对真空过滤效果的影响 |
3.1 过滤装置及性能参数测定 |
3.1.1 真空过滤装置 |
3.1.2 过滤速率的测定 |
3.1.3 滤饼水分的测定 |
3.1.4 滤液粘度及密度测定 |
3.1.5 滤饼平均质量比阻的测定 |
3.1.6 滤饼可压缩性系数的测定 |
3.2 煤泥中不同矿物的真空过滤试验研究 |
3.2.1 高岭石的真空过滤试验研究 |
3.2.2 蒙脱石的真空过滤试验研究 |
3.2.3 石英的真空过滤试验研究 |
3.2.4 精煤的真空过滤试验研究 |
3.2.5 煤泥的真空过滤试验研究 |
3.3 颗粒物性参数对过滤速度的影响 |
3.3.1 颗粒形状对过滤速度的影响 |
3.3.2 粒度组成对过滤速度的影响 |
3.4 颗粒物性参数对滤饼水分及滤液性质的影响 |
3.4.1 颗粒形状对滤饼水分及滤液性质的影响 |
3.4.2 粒度组成对滤饼水分及滤液性质的影响 |
3.5 颗粒物性参数对滤饼平均质量比阻和可压缩性的影响 |
3.5.1 颗粒形状滤饼平均质量比阻和可压缩性的影响 |
3.5.2 粒度组成对滤饼平均质量比阻和可压缩性的影响 |
3.6 本章小结 |
第4章 煤泥滤饼孔隙结构定量表征研究 |
4.1 煤泥滤饼CT图像预处理 |
4.2 煤泥滤饼CT图像阈值分割 |
4.3 煤泥滤饼三维重建及REV分析 |
4.4 煤泥滤饼孔隙尺寸分析 |
4.5 煤泥滤饼孔隙连通性及迂曲度分析 |
4.6 煤泥滤饼孔隙网络模型分析 |
4.7 本章小结 |
第5章 多孔介质内单相流动的格子Boltzmann模拟研究 |
5.1 模型校验 |
5.1.1 泊肃叶流 |
5.1.2 库塔流 |
5.2 人工多孔介质的构建及图像处理 |
5.2.1 模型建立 |
5.2.2 图像处理 |
5.2.3 模拟参数的确定 |
5.3 粒度与孔隙率对多孔介质流体流动及渗透率的影响 |
5.4 颗粒形状对多孔介质流体流动的影响 |
5.5 粒度分布对多孔介质流体流动的影响 |
5.5.1 二粒级级配 |
5.5.2 三粒级级配 |
5.5.3 四粒级级配 |
5.6 三维滤饼流道内的渗流模拟 |
5.6.1 平台配置及参数确定 |
5.6.2 滤饼渗透率数值模拟结果 |
5.7 本章小结 |
第6章 滤饼孔-渗关系模型研究 |
6.1 Kozeny-Carman渗透率模型的验证 |
6.2 双重分形渗透率模型的验证 |
6.3 三重分形多孔介质渗透率模型的建立 |
6.3.1 Hagen-Poiseulle方程的修正 |
6.3.2 三重分形多孔介质渗透率模型的推导 |
6.3.3 Kozeny-Carman常数的分形分析 |
6.4 三重分形渗透率模型的验证 |
6.5 滤饼束缚水饱和度的测定 |
6.6 煤泥滤饼微观渗透率模型的修正 |
6.7 本章小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 研究结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间取得的科研成果 |
致谢 |
(2)输出假说下“说长法”在高中国际部雅思英语口语教学中的应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 引言 |
一、研究背景 |
二、研究目的与意义 |
(一)研究目的 |
(二)研究意义 |
三、论文框架 |
第二章 文献综述 |
一、“说长法”产生及发展文献综述 |
(一)“写长法”提出和定义 |
(二)“写长法”国内相关研究综述 |
(三)“说长法”提出和定义 |
(四)“说长法”国内相关研究综述 |
二、外语口语教学法文献综述 |
(一)外语口语教学法国外研究综述 |
(二)外语口语教学法国内研究综述 |
三、外语口语水平测试文献综述 |
(一)外语口语水平测试标准研究综述 |
(二)雅思口语测试国内外研究综述 |
四、小结 |
第三章 理论基础 |
一、Krashen情感过滤假说 |
二、Swain输出假说 |
第四章 研究设计 |
一、研究问题 |
二、研究对象 |
三、研究方法和工具 |
(一)研究方法 |
(二)研究工具 |
四、研究过程 |
(一)实验前期 |
(二)实验中期 |
(三)实验后期 |
(四)教学课例示范 |
第五章 数据分析与讨论 |
一、前测口语与后测口语数据分析 |
(一)实验班与对照班前测成绩分析 |
(二)实验班与对照班后测成绩分析 |
(三)实验班及对照班前测与后测成绩对比分析 |
(四)实验班及对照班前测与后测单项评分对比分析 |
二、调查问卷数据分析 |
(一)实验调查问卷信效度分析 |
(二)实验前调查问卷数据分析 |
(三)实验后调查问卷数据分析 |
三、实验后期学生访谈数据分析 |
第六章 研究发现与教学启示 |
一、本研究主要发现 |
二、“说长法”对于高中国际部英语口语教学启示 |
三、“说长法”教学研究局限性 |
四、趋势与展望 |
参考文献 |
附录 |
攻读硕士学位期间所发表的学术论文 |
致谢 |
(3)提升钢铁工业污水处理中隔膜式压滤机脱水性能的研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 包钢工业污水来源及特点 |
1.3 过滤理论研究现状 |
1.3.1 Ruth理论 |
1.3.2 Kozeny理论 |
1.4 过滤理论的相关进展 |
1.5 国内外液力压榨脱水理论进展 |
1.6 脱水设备应用现状及常见压滤机介绍 |
1.6.1 板框压滤机 |
1.6.2 普通厢式压滤机 |
1.6.3 隔膜式压滤机 |
2 隔膜压滤机流场建模基础 |
2.1 隔膜压滤机机构及工作原理 |
2.2 脱水的三个阶段 |
2.3 包钢总排压滤机生产能力现状 |
2.4 过滤模型的建立 |
2.4.1 可压缩滤饼恒压过滤方程 |
2.4.2 两相流数学模型的选择 |
3 隔膜压滤机过滤仿真模拟分析 |
3.1 仿真模拟方案 |
3.1.1 建立模型 |
3.1.2 相关模拟条件设定 |
3.2 仿真模拟分析 |
3.2.1 进料速度模拟 |
3.2.2 压强模拟 |
3.2.3 速度模拟 |
4 影响过滤性能的因素分析 |
4.1 过滤性能评估指标 |
4.2 污泥特性影响 |
4.2.1 污泥分类 |
4.2.2 特性指标 |
4.3 操作参数对脱水效果影响 |
4.3.1 压力参数影响 |
4.3.2 药剂投加方案影响 |
4.4 结构改变对脱水效果影响 |
4.4.1 进料方式改变 |
4.4.2 滤室厚度的影响 |
5 实验与分析 |
5.1 实验组成构架 |
5.2 实验污泥及药剂 |
5.3 主要实验设备 |
5.4 滤布的选择 |
5.5 实验结果验证 |
5.5.1 过滤速率与时间关系的验证 |
5.5.2 过滤压力对过滤性能影响的验证 |
5.5.3 进料方式对过滤性能影响的验证 |
5.5.4 药剂投加方式对过滤性能影响的验证 |
结论 |
参考文献 |
在学研究成果 |
致谢 |
(4)港口危化品物流风险评估及监管策略研究(论文提纲范文)
创新点摘要 |
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.1.1 研究背景 |
1.1.2 研究意义 |
1.2 研究内容与目标 |
1.2.1 研究内容 |
1.2.2 研究目标 |
1.3 研究方法与技术路线 |
1.3.1 研究方法 |
1.3.2 技术路线 |
2 相关理论基础与文献研究述评 |
2.1 相关概念 |
2.1.1 风险相关概念 |
2.1.2 危化品相关概念 |
2.1.3 港口危化品物流风险 |
2.2 相关理论 |
2.2.1 风险评估理论 |
2.2.2 演化博弈理论 |
2.3 相关研究综述 |
2.3.1 港口危化品物流风险影响因素研究 |
2.3.2 港口危化品物流风险评估相关研究 |
2.3.3 港口危化品物流风险监管相关研究 |
2.4 现有研究的不足 |
3 港口危化品物流风险现状及特点分析 |
3.1 港口危化品物流现状分析 |
3.1.1 全国港口危化品吞吐量及泊位情况 |
3.1.2 分地区港口的危化品吞吐量 |
3.1.3 主要港口的危化品吞吐量 |
3.2 港口危化品物流风险现状分析 |
3.2.1 我国水运事故统计分析 |
3.2.2 我国危化品道路运输事故统计分析 |
3.2.3 世界危化品水运事故统计分析 |
3.3 港口危化品物流风险特点分析 |
3.3.1 港口危化品物流特点 |
3.3.2 港口危化品物流风险特点 |
3.4 本章小结 |
4 港口危化品物流风险影响因素识别 |
4.1 模型概述 |
4.1.1 基本方法 |
4.1.2 CBP-DEMATEL模型与优点 |
4.2 港口危化品物流风险关键影响因素分析 |
4.2.1 港口危化品物流风险影响因素 |
4.2.2 影响因素指标数据来源 |
4.2.3 影响因素识别步骤 |
4.3 影响因素识别结果 |
4.3.1 风险影响因素分类与影响程度 |
4.3.2 结果分析 |
4.4 本章小结 |
5 港口危化品物流风险评估 |
5.1 模型概述 |
5.1.1 基本方法 |
5.1.2 WRT风险评估模型与优点 |
5.2 港口危化品物流风险评估WRT模型构建 |
5.2.1 基于WSR的港口危化品物流风险因素映射 |
5.2.2 基于RFRM的关键风险影响因素过滤 |
5.2.3 基于TSS的多维风险情景的构建 |
5.3 港口危化品物流风险评估实证分析 |
5.3.1 数据来源与处理 |
5.3.2 多维风险情景下风险因素发生概率 |
5.3.3 多维风险情景下的后果严重度 |
5.4 风险评估结果与启示 |
5.4.1 港口风险评估结果 |
5.4.2 风险管理启示 |
5.5 本章小结 |
6 港口危化品物流风险监管策略研究 |
6.1 港口危化品物流风险监管问题分析 |
6.2 港口危化品物流中的演化博弈模型构建 |
6.2.1 政府与企业双方演化博弈模型 |
6.2.2 均衡策略分析 |
6.3 演化稳定策略分析 |
6.3.1 港口危化品物流企业演化稳定策略分析 |
6.3.2 政府部门演化稳定策略分析 |
6.3.3 考虑风险大小的演化稳定策略分析 |
6.3.4 演化博弈模型下的监管悖论 |
6.4 演化模型仿真分析 |
6.4.1 演化模型参数设置 |
6.4.2 演化稳定下的策略仿真分析 |
6.4.3 考虑不同监管力度和事故发生率的模型仿真 |
6.4.4 仿真结果 |
6.5 港口危化品物流风险监管建议 |
6.5.1 风险监管中存在的问题 |
6.5.2 监管机制设计的建议 |
6.6 本章小结 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
作者简历及攻读博士学位期间的科研成果 |
致谢 |
(5)细颗粒物在随机堆积颗粒层中分离过滤特性的动力学研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 堆积颗粒层除尘实验研究 |
1.2.2 堆积颗粒层除尘数值模拟研究进展 |
1.2.2.1 单颗粒球过滤模型 |
1.2.2.2 堆积颗粒层过滤模型 |
1.2.3 研究现状及存在问题综述 |
1.3 课题研究目的、内容和技术路线 |
1.3.1 研究目的和内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
1.4 小结 |
参考文献 |
第二章 细颗粒物在颗粒层内运动沉积数学模型的建立 |
2.1 本章引言 |
2.2 颗粒-流体运动模型的耦合分析 |
2.3 非解析CFD-DPM模型的构建 |
2.3.1 气相场湍流模型 |
2.3.2 细颗粒物运动方程 |
2.3.2.1 曳力模型 |
2.3.2.2 范德华力模型 |
2.3.2.3 细颗粒物对周围颗粒球的搜寻 |
2.4 全解析LBM-IMBM模型的构建 |
2.4.1 D3Q19 模型 |
2.4.2 IMBM方法 |
2.4.3 模型的求解方法 |
2.5 小结 |
参考文献 |
第三章 堆积颗粒层过滤模型的误差及置信度分析 |
3.1 本章引言 |
3.2 堆积颗粒层过滤模型的构建 |
3.2.1 模型构建流程 |
3.2.2 堆积颗粒层物理模型的构建 |
3.2.2.1 颗粒层软球运动数学模型 |
3.2.2.2 条件参数选取 |
3.2.3 过滤模型模拟对象和条件 |
3.3 结果分析 |
3.3.1 模型尺寸 |
3.3.2 网格尺寸 |
3.3.3 堆积颗粒层形态的随机性 |
3.3.4 颗粒层的随机堆积和规则排列堆积对比 |
3.4 小结 |
参考文献 |
第四章 堆积颗粒层过滤的宏观气固耦合CFD-DPM研究 |
4.1 本章引言 |
4.2 实验系统 |
4.3 CFD-DPM模型的验证 |
4.3.1 蒙特卡洛方法的应用 |
4.3.2 结果对比验证 |
4.4 结果分析 |
4.4.1 不同运行条件下的过滤性能 |
4.4.1.1 不同过滤气速条件下的过滤效率 |
4.4.1.2 不同颗粒球直径条件下的过滤效率 |
4.4.1.3 不同温度条件下的过滤效率 |
4.4.1.4 不同颗粒层堆积高度下的过滤效率 |
4.4.2 斯托克斯数与过滤性能关系 |
4.4.2.1 斯托克斯数与过滤效率的关系 |
4.4.2.2 斯托克斯数与粘附概率的关系 |
4.4.3 细颗粒物在模型中的运动沉积特性 |
4.4.3.1 细颗粒物在颗粒层内的沉积分布 |
4.4.3.2 细颗粒物在颗粒层模型内的运动 |
4.5 小结 |
参考文献 |
第五章 堆积颗粒层过滤的介观气固耦合LBM-IMBM研究 |
5.1 本章引言 |
5.2 网格的计算加速技术 |
5.3 模型参数设置 |
5.4 结果分析 |
5.4.1 堆积颗粒层过滤阶段的介观研究 |
5.4.1.1 第一阶段——沉积颗粒链发展期 |
5.4.1.2 第二阶段——堵塞期 |
5.4.1.3 第三阶段——沉积颗粒层过滤期 |
5.4.2 不同运行条件下的过滤性能 |
5.4.2.1 细颗粒物粒径的影响 |
5.4.2.2 堆积颗粒球直径的影响 |
5.4.2.3 过滤气速的影响 |
5.4.2.4 细颗粒物粒径的多分散性的影响 |
5.5 小结 |
参考文献 |
第六章 基于LBM-IMBM方法的颗粒集合体运动特性研究 |
6.1 本章引言 |
6.2 颗粒集合体自由沉降实验系统 |
6.3 集合体最终沉降速度关系推导与集合体坐标变换 |
6.3.1 集合体最终沉降速度与分形维数关系式推导 |
6.3.2 集合体坐标变换 |
6.4 结果分析 |
6.4.1 模型验证 |
6.4.2 集合体的运动方位 |
6.4.3 集合体的最终沉降速度 |
6.4.3.1 最终沉降速度预测公式推导 |
6.4.3.2 预测公式误差 |
6.4.4 集合体在堆积颗粒层内的沉积 |
6.5 小结 |
参考文献 |
第七章 结论与展望 |
7.1 主要研究成果 |
7.2 论文创新点 |
7.3 建议与展望 |
博士期间发表学术论文和研究成果 |
致谢 |
(6)高孔隙率非织造纤维材料的制备及空气过滤应用研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 空气过滤材料的种类 |
1.2.1 颗粒空气过滤材料 |
1.2.2 泡沫空气过滤材料 |
1.2.3 微孔膜空气过滤材料 |
1.2.4 非织造纤维空气过滤材料 |
1.3 非织造纤维空气过滤材料的制备方法 |
1.3.1 纺粘法 |
1.3.2 熔喷法 |
1.3.3 喷吹法 |
1.3.4 静电纺丝法 |
1.4 静电纺非织造纤维空气过滤材料 |
1.4.1 静电纺非织造纤维材料的单纤维及聚集体结构 |
1.4.2 静电纺非织造纤维材材料的驻极效应 |
1.5 本论文的选题背景和研究内容 |
参考文献 |
第二章 类羊毛卷曲结构高孔隙率PVDF非织造纤维膜的制备及性能研究 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 实验材料与试剂 |
2.2.2 静电纺丝溶液配制 |
2.2.3 卷曲纳米纤维的制备 |
2.2.4 结构表征 |
2.2.5 性能测试 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 纺丝湿度对单纤维形貌的影响规律研究 |
2.3.2 类羊毛卷曲结构PVDF纳米纤维的蓬松堆积研究 |
2.3.3 类羊毛卷曲PVDF纳米纤维膜的过滤性能评价 |
2.3.4 类羊毛卷曲PVDF纳米纤维膜的力学性能研究 |
2.4 本章小结 |
参考文献 |
第三章 高孔隙率PVDF/羟基磷灰石纳米颗粒纤维膜的构筑及性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 实验材料与试剂 |
3.2.2 静电纺丝溶液配制 |
3.2.3 PVDF/HAP驻极纳米纤维膜的制备 |
3.2.4 结构表征 |
3.2.5 性能测试 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 HAP纳米颗粒驻极体含量对纤维形貌的影响规律研究 |
3.3.2 单纤维驻极效应与纤维集合体高孔隙率的内在关联分析 |
3.3.3 PVDF/HAP纳米纤维的驻极机理分析 |
3.3.4 PVDF/HAP纳米纤维膜的过滤性能研究 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
第四章 高孔隙率PVDF/PS全聚合物驻极纤维膜的制备及性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 实验原料 |
4.2.2 溶液配制 |
4.2.3 驻极纤维的制备 |
4.2.4 结构表征 |
4.2.5 性能测试 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 聚合物介电性质与纤维驻极性能的关系研究 |
4.3.2 PVDF和 PS纤维的驻极机理分析 |
4.3.3 PVDF/PS双聚合物极化耦合型纤维的驻极性能 |
4.3.4 PVDF/PS复合纤维的过滤性能评价 |
4.4 本章小结 |
参考文献 |
第五章 高孔隙率纤维气凝胶的梯度构建及其级联过滤性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 实验材料与试剂 |
5.2.2 PAI基纳米纤维的制备 |
5.2.3 半互穿聚合物网络基纤维气凝胶的制备 |
5.2.4 结构表征 |
5.2.5 性能测试 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 半互穿聚合物网络基纤维气凝胶的形貌结构分析 |
5.3.2 半互穿聚合物网络基纤维气凝胶的多级压缩机制分析 |
5.3.3 半互穿聚合物网络基纤维气凝胶的综合压缩性能 |
5.3.4 半互穿聚合物网络基梯度纤维气凝胶的级联过滤性能研究 |
5.3.5 半互穿聚合物网络基梯度纤维气凝胶的长效过滤性能 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
第六章 全文工作总结与创新点 |
6.1 本文的主要结论 |
6.2 本文的主要创新点 |
6.3 未来工作展望 |
攻读博士学位期间的研究成果 |
致谢 |
(7)针织筒状空气过滤材料结构与过滤性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 滤袋发展和应用 |
1.2.2 空气过滤材料研究现状 |
1.2.3 纤维颗粒捕集流体模拟研究现状 |
1.3 研究内容及意义 |
1.3.1 研究内容 |
1.3.2 研究意义 |
第二章 针织空气过滤材料颗粒拦截模拟 |
2.1 筒状针织空气过滤材料的结构设计 |
2.2 流体计算动力学 |
2.2.1 Fluent软件简介 |
2.2.2 流体模拟步骤 |
2.3 针织空气过滤材料的CFD模拟 |
2.3.1 拉格朗日离散相模型(DPM) |
2.3.2 几何结构建模和边界条件 |
2.3.3 网格划分 |
2.3.4 Fluent求解计算 |
2.4 针织空气过滤材料的离散相模拟结果与讨论 |
2.4.1 静压分布 |
2.4.2 颗粒运动轨迹 |
2.4.3 捕集效率统计和验证 |
2.5 本章小结 |
第三章 针织筒状空气过滤材料样品制备 |
3.1 针织筒状空气过滤材料原料选择 |
3.2 针织物上机织造 |
3.2.1 衬经衬纬针织物结构 |
3.2.2 衬经衬纬针织物上机编织原理 |
3.2.3 针织物上机织造问题及难点 |
3.3 三维圆筒针刺成形工艺 |
3.3.1 滤袋针刺成形工艺 |
3.3.2 圆筒针刺原理及样品制备 |
3.3.3 针织筒状空气材料结构 |
3.4 本章小结 |
第四章 针织筒状空气过滤材料过滤性能测试 |
4.1 针织筒状空气过滤材料测试与表征 |
4.1.1 结构参数测试 |
4.1.2 过滤性能测试 |
4.2 结果与讨论 |
4.2.1 结构参数结果与分析 |
4.2.2 过滤性能结果与分析 |
4.3 针织过滤材料模拟验证 |
4.4 本章小结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 主要结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录一 :作者在攻读硕士学位期间发表的论文 |
(8)静电纺高效低阻功能化PM2.5过滤膜的结构调控及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 大气中的颗粒物 |
1.2.1 颗粒物的来源与成因 |
1.2.2 颗粒物的尺寸和组成分析 |
1.2.3 颗粒物对气候和人类健康的危害 |
1.3 纤维过滤材料 |
1.3.1 空气过滤理论 |
1.3.2 纤维过滤材料的分类 |
1.4 静电纺纳米纤维过滤材料 |
1.4.1 静电纺丝技术 |
1.4.2 静电纺丝纤维 |
1.4.3 功能化静电纺纳米纤维过滤材料 |
1.5 本论文的研究意义与内容 |
第二章 实验仪器与方法 |
2.1 引言 |
2.2 材料制备所用药品及仪器 |
2.3 材料表征仪器与方法 |
2.3.1 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.2 透射电子显微镜(TEM) |
2.3.3 原子力显微镜(AFM) |
2.3.4 X射线衍射(XRD) |
2.3.5 傅里叶变换红外光谱仪(FTIR) |
2.3.6 X射线光电子能谱(XPS) |
2.3.7 紫外-可见光分光光度计(UV-Vis) |
2.3.8 接触角测定仪 |
2.3.9 孔径分析仪 |
2.3.10 振动电容式静电计 |
2.4 空气过滤材料性能评价装置 |
2.4.1 性能评价参数 |
2.4.2 PM2.5过滤性能测试装置 |
2.4.3 TSI-8130全自动滤材测试装置 |
2.4.4 高湿度阻力测试装置 |
第三章 抗菌性 PAN/MXene 纤维膜的制备与性能研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 抗菌剂MXene纳米片的制备 |
3.2.2 抗菌性纳米纤维膜的制备 |
3.2.3 过滤性能的测试方法 |
3.2.4 吸附性能的测试方法 |
3.2.5 抗菌性能的测试方法 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 MXene纳米片的表征 |
3.3.2 纳米纤维膜的表征 |
3.3.3 纤维膜的PM2.5过滤性能及与商业膜的对比 |
3.3.4 MXene修饰对纤维膜过滤性能增强作用机理 |
3.3.5 不同MXene含量纤维膜的抗菌性能对比 |
3.4 本章小结 |
第四章 高湿环境中PVC纤维滤材的使用与性能研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 亲水性PAN和疏水性PVC纳米纤维膜的制备 |
4.2.2 球形硅球修饰的PVC纳米纤维膜的制备 |
4.2.3 球形硅球修饰的PVC纳米纤维膜的制备 |
4.2.4 初始过滤性能测试方法 |
4.2.5 高湿条件下长期阻力测试方法 |
4.2.6 水蒸气穿透纤维膜试验装置与方法 |
4.2.7 收集水试验的装置与方法 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 亲水性PAN和疏水性PVC纳米纤维膜的表征 |
4.3.2 串珠结构对纤维膜初始过滤性能的影响 |
4.3.3 不同尺寸球形串珠对纤维膜性能的影响 |
4.3.4 高相对湿度条件下滤材的阻力变化与机理分析 |
4.3.5 高湿环境中微小液滴的去除与收集 |
4.4 本章小结 |
第五章 耐高温可重复利用SiO_2纤维膜的制备与性能研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 PVA/SiO_2 复合纤维膜的制备 |
5.2.2 无机SiO_2纳米纤维膜的制备 |
5.2.3 纤维膜经水、无水乙醇、乙醇和84消毒液清洗的处理方法 |
5.2.4 过滤性能测试方法 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 PVA/SiO_2 复合纤维膜的表征 |
5.3.2 无机SiO_2纳米纤维膜的表征 |
5.3.3 无机SiO_2纤维膜折叠前后形貌与过滤性能变化 |
5.3.4 无机SiO_2、有机PAN和 PVC纤维膜水处理前后形貌与过滤性能研究 |
5.3.5 无水乙醇对无机SiO_2、有机PAN和 PVC纤维膜的清洗效果研究 |
5.3.6 无机SiO_2纤维膜经商用消毒液清洗后性质与过滤性能的变化 |
5.3.7 高温煅烧去除无机SiO_2纤维膜污染物 |
5.4 本章小结 |
结论与展望 |
一、结论 |
二、展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间取得的研究成果 |
致谢 |
附件 |
(9)大型连续砂滤器的研究与改进(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
创新点摘要 |
第一章 绪论 |
1.1 论文背景及研究的意义 |
1.2 本论文国内外研究概况 |
1.2.1 连续砂滤技术基本原理和优点 |
1.2.2 连续砂滤技术在国外的研究 |
1.2.3 连续砂滤技术在国内的研究 |
1.2.4 几种常见砂滤器的结构形式 |
1.2.5 连续砂滤技术发展趋势 |
1.3 本论文研究的主要内容 |
第二章 过滤技术的理论研究 |
2.1 过滤理论研究的历史 |
2.2 过滤机理 |
2.2.1 杂质的迁移 |
2.2.2 杂质的附着 |
2.2.3 杂质的脱落 |
2.3 过滤理论数学模型 |
2.3.1 过滤方程 |
2.3.2 过滤效率理论 |
2.4 过滤的水头损失 |
2.4.1 干净滤层的水头损失 |
2.4.2 截污滤层的水头损失 |
2.5 过滤的反冲洗 |
2.6 本章小结 |
第三章 核心部件的改进设计与整体模拟装配 |
3.1 三相洗砂器的改进设计 |
3.2 布水器的设计 |
3.3 提砂装置的设计 |
3.4 罐体的改进设计 |
3.5 滤料的选择 |
3.5.1 滤料类型 |
3.5.2 滤料粒径 |
3.5.3 滤层厚度 |
3.6 其他部件的设计 |
3.7 三维建模及模拟装配 |
3.8 本章小结 |
第四章 布水器CFD数值模拟 |
4.1 计算流体力学简介 |
4.2 计算流体力学的数学模型 |
4.2.1 控制方程 |
4.2.2 湍流模型 |
4.2.3 多相流模型 |
4.2.4 多孔介质 |
4.3 布水孔数量nk对布水均匀性影响的模拟分析 |
4.3.1 模型的建立 |
4.3.2 网格的划分 |
4.3.3 边界条件设置 |
4.3.4 数值模拟结果及分析 |
4.4 夹角θ对布水均匀性影响的模拟分析 |
4.4.1 模型的建立 |
4.4.2 网格的划分 |
4.4.3 边界条件设置 |
4.4.4 数值模拟结果及分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 正交试验和提砂装置的结构改进 |
5.1 小型试验装置的搭建 |
5.2 试验装置材料 |
5.2.1 试验装置主体材料 |
5.2.2 相关管道 |
5.2.3 流量计 |
5.2.4 空气压缩机 |
5.2.5 滤料 |
5.2.6 试验原水 |
5.3 测量项目与测量方法 |
5.3.1 进出水流量的测定 |
5.3.2 压缩空气量的测定 |
5.3.3 砂循环速率的测定 |
5.3.4 提砂量的测定 |
5.3.5 油含量的测定 |
5.3.6 悬浮物SS的测定 |
5.4 正交试验 |
5.4.1 正交试验方案 |
5.4.2 正交试验结果 |
5.4.3 正交试验结果分析 |
5.5 提砂装置性能实验 |
5.5.1 进气量与流体类型的关系研究 |
5.5.2 进气量与提砂量的关系研究 |
5.5.3 提砂器性能实验与结构改进 |
5.6 本章小结 |
总结与展望 |
参考文献 |
致谢 |
(10)新型波纹滤料的制备及其过滤性能的试验与模拟(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 纤维滤料的种类及其特点 |
1.3 纤维滤料的过滤机理 |
1.4 纤维滤料技术的国内外研究现状 |
1.4.1 滤料制造技术 |
1.4.2 滤料的过滤性能研究 |
1.5 滤料的数值模拟研究现状 |
1.6 论文研究内容及目的、意义、技术路线 |
1.6.1 研究内容及目的 |
1.6.2 研究意义 |
1.6.3 技术路线 |
1.6.4 创新点 |
第二章 滤料样品的制备以及性能测试 |
2.1 实验材料及仪器 |
2.1.1 实验材料 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 滤料试样的制备方法 |
2.3 表征及性能测试 |
2.3.1 滤料厚度和单位面积质量测试 |
2.3.2 滤料力学性能测试 |
2.3.3 滤料的孔径测试 |
2.3.4 滤料透气性能测试 |
2.3.5 滤料的过滤性能测试 |
2.3.6 滤料的表观形貌观察 |
2.4 实验结果及分析 |
2.4.1 滤料试样厚度和面密度分析 |
2.4.2 滤料力学性能分析 |
2.4.3 滤料孔径及孔径分布 |
2.4.4 滤料试样的透气性能分析 |
2.4.5 滤料的过滤性能分析 |
2.4.6 滤料形态结构分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 波纹滤料的成型及性能比较 |
3.1 波纹滤料的成型 |
3.1.1 成型工艺及设备 |
3.1.2 滤料成型结果 |
3.2 滤料过滤性能测试实验装置及方法 |
3.2.1 实验装置 |
3.2.2 测试仪器 |
3.2.3 实验对象和对比项目 |
3.3 实验结果及分析 |
3.3.1 过滤效率比较 |
3.3.2 过滤阻力对比 |
3.3.3 清灰性能对比 |
3.3.4 滤料清灰后扫描电镜结果对比 |
3.4 本章小结 |
第四章 波纹滤料的抗水性能测试以及过滤性能影响因素分析 |
4.1 滤料抗水性实验 |
4.1.1 实验仪器和设备 |
4.1.2 实验方法 |
4.1.3 结果分析 |
4.1.3.1 湿度对过滤效率的影响 |
4.1.3.2 湿度对过滤阻力的影响 |
4.2 过滤性能影响因素分析 |
4.2.1 滤料厚度与过滤性能关系探究 |
4.2.1.1 滤料厚度与过滤效率 |
4.2.1.2 滤料的厚度与过滤阻力 |
4.2.1.3 滤料厚度与透气度的关系 |
4.2.2 平均孔径与过滤性能关系探究 |
4.2.2.1 平均孔径与过滤效率 |
4.2.2.2 平均孔径与过滤阻力 |
4.2.2.3 平均孔径与透气度 |
4.3 本章小结 |
第五章 洁净滤料压力损失的数值模拟研究 |
5.1 压力损失经验公式 |
5.2 纤维滤料的数值模型确定 |
5.2.1 计算模型的建立 |
5.2.2 模型边界条件设定 |
5.2.3 模型网格划分 |
5.3 结果与分析 |
5.3.1 模型验证 |
5.3.2 压力损失计算 |
5.3.2.1 压力分布 |
5.3.2.2 速度分布 |
5.3.3 速度对压力损失的影响 |
5.3.4 SVF对压力损失的影响 |
5.3.5 纤维直径对压力损失的影响 |
5.4 本章小结 |
第六章 含尘滤料过滤性能的CFD-DEM耦合模拟 |
6.1 经验公式和数学模型 |
6.1.1 压力损失经验公式 |
6.1.2 过滤效率的经验公式 |
6.1.3 CFD-DEM气-固两相流数学模型 |
6.1.3.1 气相控制方程 |
6.1.3.2 固相控制方程 |
6.1.3.3 气-固耦合模型 |
6.2 三维数值模型的建立 |
6.2.1 模型建立以及结构工况确定 |
6.2.2 边界条件及模拟参数设置 |
6.3 结果与讨论 |
6.3.1 结构参数及过滤风速对粘性颗粒沉积的影响 |
6.3.1.1 SVF对粘性颗粒沉积的影响 |
6.3.1.2 纤维直径对粘性颗粒沉积的影响 |
6.3.1.3 过滤风速对粘性颗粒沉积的影响 |
6.3.2 结构参数对含尘滤料压力损失的影响 |
6.3.3 滤料过滤效率的影响 |
6.3.4 模拟值与实验值、理论计算值之间的对比 |
6.3.5 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
在校研究成果 |
致谢 |
四、过滤理论发展过程中存在的一些问题探讨(论文参考文献)
- [1]微细矿物滤饼微观孔隙结构特征及渗流机理研究[D]. 冯泽宇. 太原理工大学, 2021
- [2]输出假说下“说长法”在高中国际部雅思英语口语教学中的应用研究[D]. 孙彤. 哈尔滨师范大学, 2021(09)
- [3]提升钢铁工业污水处理中隔膜式压滤机脱水性能的研究[D]. 白雪冬. 内蒙古科技大学, 2020(06)
- [4]港口危化品物流风险评估及监管策略研究[D]. 周欢. 大连海事大学, 2020(04)
- [5]细颗粒物在随机堆积颗粒层中分离过滤特性的动力学研究[D]. 官蕾. 东南大学, 2020(02)
- [6]高孔隙率非织造纤维材料的制备及空气过滤应用研究[D]. 李玉瑶. 东华大学, 2020(01)
- [7]针织筒状空气过滤材料结构与过滤性能研究[D]. 田菲. 江南大学, 2020(01)
- [8]静电纺高效低阻功能化PM2.5过滤膜的结构调控及性能研究[D]. 高雪. 华南理工大学, 2020
- [9]大型连续砂滤器的研究与改进[D]. 张林涛. 东北石油大学, 2020(03)
- [10]新型波纹滤料的制备及其过滤性能的试验与模拟[D]. 陈颂. 安徽工业大学, 2020(07)