發(fā)布時(shí)間：2020-11-11 22:57

　　 水是地球上維持生態(tài)平衡最重要的自然資源,是人類賴以生存和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要保障。隨著淡水資源短缺形勢的日趨嚴(yán)峻,海水淡化成為解決淡水緊缺的重要戰(zhàn)略途徑。旋轉(zhuǎn)電磁場會(huì)影響離子的活度,而離子的活度又影響離子的電遷移率,所以將旋轉(zhuǎn)電磁場和電場協(xié)同作用于海水可能會(huì)對電吸附脫鹽產(chǎn)生積極影響。本文主要以NaCl溶液為研究對象,研究旋轉(zhuǎn)電磁場對NaCl溶液活度影響及其機(jī)理。 首先,對磁場影響水及水溶液理化性質(zhì)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述;簡介了傳統(tǒng)的電磁場水處理設(shè)備;與傳統(tǒng)的設(shè)備不同,旋轉(zhuǎn)電磁熱機(jī)將旋轉(zhuǎn)電磁場和熱耦合,并帶動(dòng)水媒質(zhì)一起旋轉(zhuǎn),而且還可以進(jìn)行循環(huán)水處理。然后介紹了其結(jié)構(gòu)及工作原理;綜述了與本文相關(guān)的活度系數(shù)計(jì)算模型。 其次,介紹了旋轉(zhuǎn)電磁發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作原理,建立了旋轉(zhuǎn)電磁發(fā)生裝置的磁路模型,在此基礎(chǔ)上分析了影響作用于水媒質(zhì)處磁場的因素,為該裝置深入研究提供了理論基礎(chǔ);建立了旋轉(zhuǎn)電磁發(fā)生裝置二維有限元仿真模型,詳細(xì)分析了水隙、槽部以及銅管內(nèi)的磁場;對旋轉(zhuǎn)電磁發(fā)生裝置的熱功率進(jìn)行了計(jì)算,為今后的電磁熱耦合海水淡化技術(shù)研究做了鋪墊。 再次,分析了影響電解質(zhì)溶液電導(dǎo)率的因素,進(jìn)而利用電導(dǎo)率和活度的聯(lián)系建立了適用于NaCl溶液活度系數(shù)的模型;電解質(zhì)溶液的活度系數(shù)變化宏觀上反映吉布斯自由能的改變,微觀上表明離子間相互作用的強(qiáng)弱。所以分析了磁場對電解質(zhì)溶液中離子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和能量的影響。最后從微觀和宏觀上分析了旋轉(zhuǎn)電磁場對NaCl溶液活度的影響機(jī)理。 最后,研究旋轉(zhuǎn)電磁場對NaCl溶液電導(dǎo)率的影響時(shí),采用三種磁處理法進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)研究,通過電導(dǎo)率計(jì)算了磁處理前后NaCl溶液的活度系數(shù),并結(jié)合影響機(jī)理對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析。結(jié)果表明,在磁處理時(shí)間相同時(shí),恒定磁場循環(huán)流動(dòng)磁處理比靜置磁處理效果明顯,旋轉(zhuǎn)電磁場循環(huán)流動(dòng)磁處理比恒定磁場循環(huán)流動(dòng)磁處理效果明顯。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2009
【中圖分類】：P747
【部分圖文】：

of high-frequency electrostatic[39]圖1-3 靜電水處理器構(gòu)造圖[39]Fig.1-3 Water treatment equipment of electrostatic[39]1.4 旋轉(zhuǎn)電磁熱機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理與傳統(tǒng)的電磁場水處理設(shè)備不同，以旋轉(zhuǎn)電機(jī)溫升反問題提出的旋轉(zhuǎn)電磁熱機(jī)[5]，它將電、磁、熱系統(tǒng)和以水為媒質(zhì)的熱交換系統(tǒng)有機(jī)地組合在一起，利用磁滯、渦流和二次感應(yīng)電流綜合加熱。水媒質(zhì)完全處于交變電磁場中，除獲得熱能外，磁場還會(huì)對水產(chǎn)生磁化及軟化的效果。在旋轉(zhuǎn)電磁熱機(jī)中水媒質(zhì)流經(jīng)熱機(jī)時(shí)將處于其產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場中，雖然其磁場較低(一般幾百高斯到上千高斯)，但是由于水一直處于循環(huán)磁化的狀態(tài)下，水媒質(zhì)性質(zhì)

通過陽極和殼體之間的環(huán)狀空間而被處理。靜電水處理器采用高壓直流電源，又稱高壓發(fā)生器。電子水處理器則采用低壓直流電源。圖1-1 內(nèi)磁水處理器構(gòu)造圖[39]圖1-2 高頻電子水處理器構(gòu)造圖[39]Fig.1-1 Water treatment equipment Fig.1-2 Water treatment equipmentof internal magnet[39]of high-frequency electrostatic[39]圖1-3 靜電水處理器構(gòu)造圖[39]Fig.1-3 Water treatment equipment of electrostatic[39]1.4 旋轉(zhuǎn)電磁熱機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理與傳統(tǒng)的電磁場水處理設(shè)備不同，以旋轉(zhuǎn)電機(jī)溫升反問題提出的旋轉(zhuǎn)電磁熱機(jī)[5]，它將電、磁、熱系統(tǒng)和以水為媒質(zhì)的熱交換系統(tǒng)有機(jī)地組合在一起，利用磁滯、渦流和二次感應(yīng)電流綜合加熱。水媒質(zhì)完全處于交變電磁場中，除獲得熱能外，磁場還會(huì)對水產(chǎn)生磁化及軟化的效果。在旋轉(zhuǎn)電磁熱機(jī)中水媒質(zhì)流經(jīng)熱機(jī)時(shí)將處于其產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場中，雖然其磁場較低(一般幾百高斯到上千高斯)，但是由于水一直處于循環(huán)磁化的狀態(tài)下，水媒質(zhì)性質(zhì)

圖1-1 內(nèi)磁水處理器構(gòu)造圖[39]圖1-2 高頻電子水處理器構(gòu)造圖[39]Fig.1-1 Water treatment equipment Fig.1-2 Water treatment equipmentof internal magnet[39]of high-frequency electrostatic[39]圖1-3 靜電水處理器構(gòu)造圖[39]Fig.1-3 Water treatment equipment of electrostatic[39]1.4 旋轉(zhuǎn)電磁熱機(jī)的結(jié)構(gòu)及工作原理與傳統(tǒng)的電磁場水處理設(shè)備不同，以旋轉(zhuǎn)電機(jī)溫升反問題提出的旋轉(zhuǎn)電磁熱機(jī)[5]，它將電、磁、熱系統(tǒng)和以水為媒質(zhì)的熱交換系統(tǒng)有機(jī)地組合在一起，利用磁滯、渦流和二次感應(yīng)電流綜合加熱。水媒質(zhì)完全處于交變電磁場中，除獲得熱能外，磁場還會(huì)對水產(chǎn)生磁化及軟化的效果。在旋轉(zhuǎn)電磁熱機(jī)中水媒質(zhì)流經(jīng)熱機(jī)時(shí)將處于其產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場中，雖然其磁場較低(一般幾百高斯到上千高斯)，但是由于水一直處于循環(huán)磁化的狀態(tài)下，水媒質(zhì)性質(zhì)
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