بررسی تجربیو مدلسازی جریان سیال در فرآیند فیلتراسیون غشایی به روش عددی المان های محدود

با توجه به مزایای فرآیندهای غشایی ، نظیر هزینه سرمایه گذاری پایین ، سهولت عملیات ، مصرف پایین انرژی ، فضای عملیاتی کم و به صرفه بودن فرآیند حتی در حجم های پایین تولید ، این فرآیندها در دهه های اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته اند . کاهش فلاکس خروجی در اثر ایجاد گرفتگی یکی از مشکلات اصلی این فرآیندها محسوب می شود و بنابراین پیش بینی میزان فلاکس و کاهش نفوذ پذیری اهمیت ویژه ای دارد . در این تحقیق شبیه سازی جریان سیال در فرآیند میکروفیلتراسیون متقاطع در غشای لوله ای انجام شده است . جریان در ماژول های غشایی از دو رژیم متفاوت جریان آزاد سیال و جریان در ناحیه متخلخل غشا تشکیل شده است که جریان آزاد با معادلات حرکت ناویر استوکس و جریان در ناحیه متخلخل با رابطه دارسی توصیف می شود . با حل همزمان این دو دسته معادلات به روش عددی المان های محدود ، پروفایل های فشار و سرعت سیال و نیز دبی جریان تراویده بدست آمده و نتایج مدل با داده های تجربی مقایسه و انطباق خوبی مشاهده شده است . همچنین اثر نیرو محرکه جریان یعنی اختلاف فشار دو سمت غشا و سرعت خوراک مورد بررسی قرار گرفته است .

کلیدواژه ها:

مدلسازی ، جریان شعاعی ، میکروفیلتراسیون ، فرآیند غشایی متقاطع ، المان های محدود