正渗透驱动液的发展状况与趋势

正渗透具有低能耗、低污染、高回收等特点,其应用范围非常广泛。具有高渗透压的驱动液是正渗透技术的核心问题。正渗透驱动液的类型有直接利用型和循环利用型,后者包括NH3/CO2汲取液、磁性驱动液、有机化合物驱动液和无机化合物驱动液。随着正渗透驱动技术的发展,驱动液已从简单的盐类、糖类转变为功能性物质。正渗透技术发展空间巨大,将成为解决困扰人类可持续发展的水资源和能源问题的关键技术之一。     

液面位置对流-固交界面上伪瑞利波幅度影响的数值模拟

研究了流体半空间中存在气-液交界面并且其位置发生改变时,流-固交界面上伪瑞利波的传播特性和幅度响应特征。借助有限差分的方法,实现了对不同气-液交界面位置时振动方向垂直于流-固交界面的脉冲面源所激发表面波声场的数值模拟,分别讨论了气-液交界面自身的散射作用与伪瑞利波传播过程中的能量泄漏对伪瑞利波幅度的影响。数值模拟结果表明:气-液交界面自身对伪瑞利波的散射作用对伪瑞利波幅度仅有极微小的影响,而能量泄漏才是引起伪瑞利波衰减的决定性因素;随着气-液交界面位置的升高,脉冲伪瑞利波幅度呈指数规律下降,与此同时主频向低频偏移。所得研究结果可以发展为一种利用伪瑞利波幅度进行液位检测的可靠方法。      

正渗透膜成分与结构分析

用裂解质谱的方法对美国HTI公司三种正渗透膜CTA-ES、CTA-NW和TFC-ES的成分进行了鉴定,并且利用扫描电子显微镜(SEM)对其结构进行了仔细的观察。结果显示,三种膜都是由醋酸纤维素、聚酯、聚砜、聚氨酯等高分子材料组成的层状结构。     

利用流-固交界面上的伪瑞利波幅度进行液位检测的实验测量

基于流-固交界面上的伪瑞利波衰减依赖半空间流体性质这一特点,提出了一种利用伪瑞利波幅度测量液位的声学方法,并设计实验对其可行性进行了探讨。首先简要介绍了该方法的理论基础,回顾了前一篇文章的数值模拟工作所得到的重要结论;而后在水槽内进行实验,使用两个源距固定的横波换能器分别激发和接收铝制柱体表面的伪瑞利波,测量了不同液面高度下的脉冲伪瑞利波幅度及其主频偏移,并与数值模拟结果进行了比较。实验结果表明,测量所得的伪瑞利波幅度变化范围略小于数值模拟所得到的结果,但二者在反映变化规律上具有较好的一致性,即:随着液面高度的升高,脉冲伪瑞利波幅度近似呈指数下降,与此同时主频向低频偏移,偏移量近似呈线性规律增大。本文的研究结果从实验上验证了这一检测方法的可行性和有效性。