| 成果名称: | 基于亲水性高分子膜的焓回收器的热湿交换机理的研究 |
| 完成单位: | 华南理工大学 |
| 主要人员: | 张立志、梁才航、裴丽霞 |
| 介绍: | 本项目来源于国家自然科学基金。近年来，随着膜技术研究的进展，利用膜的选择透过性使空气中的水蒸汽选择性透过膜而实现新风热湿回收的方法引起了人们注意。基于亲水性高分子膜的焓回收器是一种非常新颖的空调热湿回收方法，如何提高膜的水蒸汽交换能力，并且阻止其它有害气体污染物的渗透是该技术的核心问题。研究成果将在能源与空调领域具有重要应用价值。 本项目开展的工作主要有：研究内容包括:（1）研究膜的传热传湿机理，对高分子膜、沸石分子筛膜、及其他亲水性膜的研究情况进行调查，找出提高亲水性能的改性方法。（2）对膜材料进行筛选，建立膜热湿交换系统的试验装置，为理论模型提供实验基础。 （3）建立膜二側气流传热传质方程，分析边界层内 的对流传热和对流传质特性，分析流道几何形状对 Nusselt 和 Sherwood 准则方程式的影响。（4）从微传热和微传质以及非平衡热力学的角度建立膜内部热量和水分迁徙方程，分析在各向异性的情况下不同相（膜相和吸附相）之间的相互作用，建立膜本身的热湿传递模型。（5）利用实验结果对模型进行验证与改进。（6）对所建立的模型进行研究，模拟计算不同自然条件下对膜材料的要求，开发选择新型高效膜材料，提高热湿回收效率。（7）考虑实际的工程背景，在实用化方向上做出探索。 本项目研究的创新性是从微介观尺度阐明透湿膜的传热传质机理。首次提出了复合膜的等效扩散系数计算公式，揭示了从膜结构和物化参数对膜性能进行调控的原理。藉此，发明了一种亲水-憎水复合透湿膜，提出一种复合膜结构，其底层采用憎水多孔支撑聚偏氟乙烯层，皮层采用亲水改性的聚乙烯醇材料，提升了膜的选择性透湿能力，膜实现膜传质强化，膜传质系数比日本大金产品提高76%。 本项目的研究成果将指导亲水性高分子膜制备，焓回收器的优化与设计，为节能减排的目标的实现做出应有的贡献，培养一支从事膜制备和新风换热器优化设计的研究和教学队伍。 |
| 批准登记号: | 粤科成登（2）字【2018】0377 |
| 登记日期: | 2018-10-15 |
| 研究起止时间: | 2004.01 至2006.12 |
| 所属行业: | 制造业 |
| 所属高新技术类别: | |
| 评价单位名称: | 华南理工大学学术委员会 |
| 评价日期: | 2018.10.08 |
