ارزیابی عملکرد ماژول‌های غشایی کلاف مارپیچی توسط مدل سازی CFD
کد مقاله : 1118-IWWA
نویسندگان
حسنعلی مهدیه *1، ناصر طالب بیدختی2، ایوب کریمی جشنی3
1دانشجوی دکتری - مهندسی عمران - مهندسی محیط زیست - دانشگاه شیراز
2استاد بخش مهندسی عمران، راه و محیط زیست دانشگاه شیراز
3دانشیار بخش مهندسی راه، ساختمان و محیط‌زیست دانشگاه شیراز
چکیده مقاله
امروزه فرآیندهای غشایی در قالب ماژول‌های کلاف مارپیچی، کاربرد وسیعی در تصفیه آب و فاضلاب پیدا کرده‌اند. اجزاء مختلف این ماژول‌ها شامل غشا و جداکننده‌های جریان، هر یک نقش موثری در راندمان فرآیند دارند. یکی از روش‌های مفید در طراحی و بررسی عملکرد آن‌ها، مدل‌سازی عددی است. در این پژوهش، جریان سیال حین عبور از یک ماژول غشایی اسمز معکوس با چند جداکننده جریان با هندسه‌های متفاوت توسط نرم‌افزار COMSOL Multiphysics مدل‌سازی شده و طی آن رفتارهای هیدرودینامیکی جریان مورد تحلیل قرار گرفته است. با استفاده از مدل‌سازی عددی، قطبش غلظتی، شار جریان عبوری از غشا و تغییرات سرعت در کانال جریان در حالت استفاده از جداکننده‌های مختلف مشخص شد. نتایج بدست آمده حاکی از وجود تفاوت‌های قابل توجه در ویژگی‌های هیدرودینامیک جریان در ماژول‌های مختلف غشایی است. با استفاده از نتایج بدست آمده و قابلیت‌های مدل‌سازی عددی، امکان بهینه‌سازی هندسه جداکننده با لحاظ بیشینه شار جریان و کمینه افت فشار در کانال جریان وجود دارد. در نهایت مدل‌سازی CFD روشی مفید در طراحی ماژول‌های غشایی شناخته شد‌.
کلیدواژه ها
ماژول‌های غشایی، مدل‌سازی عددی، قطبش غلظتی، اسمز معکوس، جداکننده
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی