旋转式压力能交换器孔道内液柱活塞数值模拟研究

旋转式压力能交换器是利用正位移原理工作的流体能量回收装置,核心部件是沿周向开有轴向贯通孔道的转子,其通过转子孔道内形成的液柱活塞传递能量并控制掺混率.在试验研究基础上,利用数值模拟手段,建立了孔道内流体质量传递模型,说明了液柱活塞的形成过程,并分析了影响液柱活塞的主要因素.结果表明系统流量和转子转速对液柱活塞形成和运动规律有较大影响,液柱活塞能够根据流量变化和转子转速进行自适应调节,因此能够稳定地在孔道内往复移动以保证获得最大的容积利用效率.

反渗透海水淡化旋转式压力能回收装置中液柱活塞的数值模拟研究

旋转式压力能回收装置通过高低压流体直接接触实现能量的交换,而海水浓度变化甚微,实现这一过程的关键是在转子孔道内形成液柱活塞。建立了带有转动影响的二维数学模型,利用计算流体软件对液柱活塞进行模拟,从而分析了液柱活塞的形成过程及其特点。最后,通过线形回归的方法得到关于容积效率的经验公式,探索对装置设计起指导意义的规律。

旋转式压力交换器中液柱活塞的形成与运动规律的理论研究

叙述了旋转式压力交换器的结构及其利用正位移原理回收利用流体压力能的过程,建立了孔道内流体质量传递过程的理论模型,完成了最大进流长度的计算。结果说明了流体液柱活塞能够在转子孔道内往复移动,并具有根据流量和转子转速的变化进行自适应调整的能力,从而保证被加压流体的纯度品质。

反渗透海水淡化能量回收装置中盐水和海水混合过程研究

正位移式能量回收装置利用盐水直接增压进料海水实现反渗透淡化系统余压能回收利用的同时,不可避免会产生盐水和进料海水间的混合.混合使得被增压海水的盐浓度升高,从而导致反渗透系统工作压力及淡化水盐浓度的增加.本文建立了能量回收装置水压缸中盐水和进料海水混合过程的数学模型,利用流体力学模拟软件对水压缸中混合段的形成、混合机理及混合段用作液柱活塞的条件等进行了研究,分析了液柱活塞的局限性和采用实体活塞的重要作用.

海水淡化系统余压能回收过程的仿真模拟

针对阀控式海水淡化能量回收装置增泄压过程中压力波动和浓盐水海水掺混导致反渗透膜组件工作负担变大的问题,对增压容器和增压过程建立模型,使用流体力学软件Fluent仿真增压过程,得到了增压过程液压缸内部流域的压力和速度分布。探究了混合段液柱活塞的形成过程和长度变化,通过对比液压缸结构和进水口流速变化对混合程度的影响,给出了用混合段做液柱活塞的参数特性和适用性,为海水淡化系统余压能回收设计提供依据。