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作者(中文):劉菊蓮
論文名稱(中文):直接接觸薄膜蒸餾法之熱質傳研究
論文名稱(外文):Heat and Mass Transfer in Direct Contact Membrane Distillation
指導教授(中文):許文震
學位類別:碩士
校院名稱:國立清華大學
系所名稱:動力機械工程學系
學號:9633514
出版年(民國):98
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:81
中文關鍵詞:薄膜蒸餾溫度極化突出物
外文關鍵詞:membrane distillationtemperature polarizationdeflector
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薄膜蒸餾技術目前尚未達到完全的商業化,主要問題在於溫度與濃度極化現象造成蒸發效率偏低,在流道內加上突出物,利用對流擾動可以增強熱流機制來破壞邊界層,藉此降低邊界層所產生的溫度和濃度極化現象,提高薄膜蒸餾模組之蒸發效率,來改善此技術上的缺點,本論文選用直接接觸薄膜蒸餾法,共設計七組流道進行進料端和滲透端兩端平均溫差為15.8℃、25.8℃、35.8℃的蒸餾量和壓降量測,除了一平滑流道外,還藉由改變突出物高度(0.8mm、0.4mm),突出物數量(20個、10個、5個),突出物設置位置(流道前半部、流到後半部)為操作參數的六組突出物流道,並透過選定的理論模式進行分析,提供本論文平滑流道實驗結果的比對與驗證;結果顯示理論蒸餾通量估算值在各操作溫差下均小於實驗值,又隨著溫差增大到35.8℃時,誤差範圍縮小至8.33%~47.03%,並顯示各突出物流道的蒸餾效果皆優於平滑流道,其中佈滿20個高0.8mm突出物的流道在溫差35.8℃且Re約500時,其蒸餾通量和平滑流道相比可獲得最大36.8%的增益量,而此擾流設計同時也造成3倍的壓力損失。
摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 IV
目錄 V
圖目錄 VIII
表目錄 XIII
第一章 緒論 1
1-1 前言 1
1-1-1 薄膜蒸餾種類 8
1-1-2 薄膜特性 10
1-2 文獻回顧 12
第二章 理論分析 16
2-1 質量傳輸 16
2-2 熱量傳輸 20
2-3 溫度極化現象 24
第三章 實驗設備及方法 27
3-1 實驗設備 27
3-1-1 實驗測試系統 27
3-1-2 壓差計校正 32
3-1-3 流量計校正 34
3-2 實驗操作流程 35
第四章 結果與討論 38
4-1 理論分析結果 38
4-1-1 質傳阻力計算 39
4-1-2 熱阻值計算 42
4-1-3 溫度極化現象 45
4-1-4蒸發效率 46
4-1-5兩端不同溫度差之影響 47
4-1-6進料端流速之影響 51
4-2 實驗結果 55
4-2-1薄膜特性量測 55
4-2-2蒸發量與壓降量測 60
4-2-2-1平滑流道 60
4-2-2-2突出物流道設置 65
4-2-2-3突出物效能比較 71
第五章 結論與建議 78
參考文獻 79
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