压气储能地下储气库压缩湿空气热力学模型

为了解地下储气库内的湿度变化过程及其对压缩空气热力学过程的影响,基于压缩空气热力学理论,分析了水蒸气的相变传热机理,提出了考虑空气湿度因子影响的压缩空气热力学模型,并进行了验证。通过算例,分析了湿度变化对压缩空气压力与温度变化规律的影响以及储气库冷凝与蒸发效应。研究结果表明,入库气体含湿量大小对储气库压缩空气的压力影响较弱,对压缩空气的温度影响较为显著。在放气阶段,储气库内的相对湿度逐渐升高,并有可能达到100%,从而产生冷凝现象;在充气阶段,储气库内的相对湿度逐渐降低,并将产生蒸发现象。储气库内的冷凝水量总体上大于蒸发量。工程设计时,应关注储气库长期运行后的冷凝水处理问题。

水蒸气的膜法分离用于压缩空气脱湿

在气体脱湿膜分离过程中,水蒸气是以溶解-扩散-解吸附(脱附)的机理进行传递,水分子可通过氢键聚集成簇,也可通过氢键与聚合物链节中极性基团发生作用,使水蒸气的传递行为比其它气体更为复杂,由于水蒸气比其它气体具有更高的溶解系数和扩散系数,使气体膜法脱湿成为可能,压缩空气脱湿是重要的应用领域之一,与传统的空气干燥技术相比,膜法脱湿具有高效、节能、清洁等特点,通过膜材料改性、膜表面修饰、膜组件的设计、操作条件的优化等方法可以提高膜组件的脱湿效率.文章也介绍了气体膜法脱湿的其它应用领域.

水蒸气在高分子膜中的透过行为与气体膜法脱湿

在气体膜分离中,水蒸气的分离过程比其它非凝聚性气体更复杂,因为水分子可以通过氢键和聚合物链节中极性基团发生作用,使聚合物被溶胀、塑化;水分子自身可通过分子间氢键聚集成簇,这些因素导致了水分子在膜中的透过行为不再符合其它气体的透过规律.水蒸气在极性高分子膜中较高的渗透能力会在膜的下游侧产生浓差极化现象,消除浓差极化现象才能使水蒸气透过正常进行.膜材料的选择要权衡亲水性和疏水性,共混和嵌段共聚是解决这一矛盾的有效手段.水蒸气在高分子膜中的较高透过能力使其用于气体膜法脱湿成为可能.现以压缩空气膜法脱湿为例,介绍了影响膜法脱湿效率的主要因素,也介绍了气体膜法脱湿的其它应用领域.

The Effect of Non-Equilibrium Condensation on Supersonic Air Flows over Rectangular Cavities

Numerical simulations have been carded out for a supersonic two-dimensional flow over open, rectangular cavities （length-to-depth ratios are L/D = 1.0 and 3.0） in order to investigate the effect of non-equilibrium condensation of moist air on supersonic internal flows around the cavity for the flow Mach number 1.83 at the cavity entrance. In the present computational investigation, a condensing flow was produced by an expansion of moist air in a Laval nozzle. The computational results showed that the upstream traveling compression waves become weaker than those without the condensation. Consequently, the weaker compression waves cannot excite the shear layer strongly and amplitudes of oscillation in the cavity became smaller than those without the condensation. The occurrence of the non-equilibrium condensation in case of L/D = 1.0 affected strongly the amplitude and frequency of oscillation in the cavity compared with L/D = 3.0.