振動剪切流過濾過程及其強化性能的研究.pdf

1、如何解決過濾過程中過濾介質(zhì)污染、濾餅層增厚所導(dǎo)致的過濾通量迅速降低等問題，是固液分離的一個重要研究內(nèi)容。提高過濾介質(zhì)表面的剪切力是強化過濾過程的重要方法之一。進(jìn)料流速的提高或裝置的高速轉(zhuǎn)動可以提高過濾介質(zhì)表面的剪切力，但能耗較高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、密封困難。振動剪切流強化過濾裝置通過過濾盤自身周期性的扭轉(zhuǎn)振動產(chǎn)生較高的剪切力，僅受過濾轉(zhuǎn)盤振幅和頻率的影響，而與料液的進(jìn)口流速無關(guān)，可以有效地解決上述問題，在工程領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。 本

2、文自行設(shè)計一套振動剪切流強化過濾實驗系統(tǒng)，對其進(jìn)行系統(tǒng)的實驗測試和模型分析工作。實驗中，測試并分析進(jìn)料液濃度、振幅和頻率等操作參數(shù)，以及過濾物料顆粒直徑和物料種類等物性參數(shù)對過濾通量的影響。結(jié)果表明，進(jìn)料液濃度越高，過濾通量的衰減速度越快，穩(wěn)態(tài)過濾通量越??；提高裝置的振動頻率和振幅均可強化其過濾通量，并可減輕過濾介質(zhì)的污染程度；物料種類的不同會影響過濾效果，易形成可壓縮性濾餅層物料的過濾通量較高，且顆粒粒徑越小，受到振動剪切力的影響越大

3、。振動剪切流強化過濾過程與傳統(tǒng)的錯流過濾過程的對比實驗結(jié)果表明，振動剪切流對過濾過程具有明顯的強化效果。 本文對實驗裝置的模型進(jìn)行簡化，通過建立非穩(wěn)態(tài)周期性流動的N-S方程和連續(xù)性方程，得出振動剪切流對過濾器內(nèi)流體速度和剪應(yīng)力的分布情況。模擬計算結(jié)果表明，振動剪切流強化過濾過程的最大剪應(yīng)力比錯流過濾過程的最大剪切力高70～90倍。 本文利用參數(shù)分析和正交實驗等手段，建立雷諾數(shù)、歐拉數(shù)以及裝置的操作參數(shù)等無因次數(shù)群之間的關(guān)