機載空分裝置及惰化系統(tǒng)的理論研究.pdf

1、論文簡要地介紹了機載空分裝置中空纖維氣體分離膜的傳質(zhì)機理、傳質(zhì)過程及滲透系數(shù)計算方法，分析了溫度、濃度對滲透系數(shù)的影響；采用微元方法建立了氣體分離膜的數(shù)學(xué)模型，并采用龍格-庫塔法進行了數(shù)值求解，通過與實驗數(shù)據(jù)的對比，證實了模型的正確性；定義了單位膜面積進料量、膜絲內(nèi)外操作壓比、氧氮滲透比三個重要參數(shù)和中空纖維膜理想度，分析了其對產(chǎn)品氣氧濃度及制氮效率的影響；通過建立膜絲內(nèi)壓降的數(shù)學(xué)描述，分析了絲長、膜絲內(nèi)徑、分離器入口操作壓力對絲內(nèi)壓降

2、的影響及絲內(nèi)徑對膜分離性能的影響；在此基礎(chǔ)上，進行了地面燃油預(yù)處理系統(tǒng)及機載惰化系統(tǒng)的全程模擬分析，并就減壓式、常壓式、增壓式三種燃油地面預(yù)洗滌系統(tǒng)進行了分析比較；通過對全程惰化過程的數(shù)值分析，獲得了在定流量變濃度條件下，油箱氣相空間氧濃度變化、油箱中壓力變化及引氣流量變化的規(guī)律。
　　研究結(jié)果如下：（1）單位膜面積進料量增加將使得制氮效率顯著增加，但產(chǎn)品氣氧濃度也顯著上升；壓比和氧氣滲透系數(shù)的增加均會使氧濃度與制氮效率減小；氧氮

3、滲透比的提高對制氮效率的影響不大。（2）壓力對膜理想度影響較大，隨著壓比的增加，實際分離過程逐漸偏離理論值。（3）絲內(nèi)壓力隨著絲長的增加逐漸降低，且壓降速率逐漸增加；絲內(nèi)徑的增加可以降低絲內(nèi)壓降，入口壓力的增加可以顯著減小絲內(nèi)壓降。（4）絲內(nèi)徑對于中空纖維膜分離性能的影響較大，絲內(nèi)徑的增加使得制氮效率和產(chǎn)品氣氧濃度顯著減小。（5）通過三種洗滌方式影響因素的分析比較，得出減壓式燃油地面預(yù)洗滌系統(tǒng)可顯著降低燃油中的溶解氧含量，在三種預(yù)洗滌系