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研究生： 劉菊蓮
論文名稱： 直接接觸薄膜蒸餾法之熱質傳研究
Heat and Mass Transfer in Direct Contact Membrane Distillation
指導教授： 許文震
口試委員:
學位類別： 碩士
Master
系所名稱： 工學院 - 動力機械工程學系
Department of Power Mechanical Engineering
論文出版年： 2009
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 distillation, temperature polarization, deflector
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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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