Введение
Глава 1. Состояние вопроса 11
1.1. Источники регенерируемой воды на борту пилотируемых космических аппаратов 12
1.2. О санитарной обработке текстильных материалов на борту ПКА 14
1.2.1. Состав текстильных материалов на борту ПКА, подлежащих санитарной обработке 15
1.2.2. О санитарно-гигиенической воде, предназначенной для обработки текстильных материалов 19
1.2.3. Состав санитарно-гигиенической воды, полученной от обработки текстильных материалов 20
1.2.3.1. Качественный состав моющих средств 21
1.2.3.2. Состав пота человека 26
1.3. Методы регенерации санитарно-гигиенической воды 27
1.4. Баромембранные процессы 29
1.4.1. Мембраны 29
1.4.2. Общие положения переноса через мембрану 32
1.5. Ультрафильтрация 39
1.5.1. Особенности процесса 40
1.5.2. Основные определения 44
1.5.3. Обратная промывка мембран 46
1.5.4. Забивание мембран 47
1.5.5. Фронтальный и тангенциальный режимы фильтрации 48
1.6. Обратный осмос 50
1.7. Выводы из обзора литературы 62
Глава 2. Лабораторное оборудование, исследованные мембраны и жидкости. методики исследований 64
2.1. Описание экспериментальных установок 64
2.1.1. Плоскорамная электрохимическая ячейка 64
2.1.2. Установка для изучения процесса обратного осмоса 65
2.1.3. Макет системы регенерации СГВ 68
2.2. Методика исследований 71
2.2.1. Исследуемые жидкости и способы их приготовления 71
2.2.2. Исследуемые мембраны 74
2.3. Методика исследования диффузионного процесса во время простоя оборудования 76
2.4. Методика исследования процесса обратного осмоса на ячейке с плоским каналом 78
2.5. Методика исследования процесса ультрафильтрации 78
2.6. Методика измерения коллоидного индекса 79
2.7. Методика исследования процесса обратного осмоса на ячейке с рулонным элементом 81
2.8. Погрешности измерений и оценка точности расчетов 81
Глава 3. Математическое моделирование работы системы регенерации воды 82
3.1. Используемая система регенерации воды 83
3.2. Рабочий цикл системы 84
3.2.1. Используемые приближения 84
3.2.1.1. Учет эффектов, связанных с неламинарностью потока 84
3.2.1.2. Эволюция концентрационной поляризации в нестационарных режимах 86
3.2.1.3. Описание нестационарных процессов в терминах средних концентраций 88
3.2.2. Изменение концентраций в режиме работы 92
3.2.2.1. Объем концентрата 92
3.2.2.2. Объем пермеата 93
3.2.2.3. Буферная емкость 94
3.3. Простой системы 95
Глава 4. Результаты экспериментов и их обсуждение 102
4.1. Нахождение потенциала взаимодействия мембраны и растворенного вещества 102
4.2. Сравнение параметров работы мембран на ячейке с плоским каналом 104
4.3. Зависимость производительности мембран от времени работы и температуры 104
4.4. Многократная регенерация СГВ, полученной в ходе гермокамерного эксперимента с участием человека, на макете баромембранной СРВ 106
4.5. Программа для моделирования 112
Глава 5. Оценка массоэнергетических характеристик системы регенерации санитарно-гигиенической воды, основанной на баромембранных методах 118
Выводы 124
Список использованной литературы 126
Приложение 133
