تاثیر چیدمان غشاهای الیاف توخالی در کاهش گرفتگی غشا در فرآیند فیلتراسیون به روش دینامیک سیالات محاسباتی

برای افزایش تنش برشی روی سطح غشا و کاهش کیک رسوبی، به منظور بالا بردن بازده فیلتراسیون غشایی و کاهش گرفتگی غشا، آرایش های مختلفی از غشاهای الیاف توخالی (hollow fiber) با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (cfd)، طراحی شده اند. در این شبیه سازی، توزیع اندازه سرعت و فشار، و ارتباط بین توزیع تنش برشی روی سطح غشا و رشد کیک، در آرایش ها و متغیرهای عملیاتی مختلف از جمله گام عرضی، گام طولی و سرعت ورودی به کانال، در دو نوع آرایش مربعی (aligned) و مثلثی (staggered) مورد بررسی قرار گرفته شد. نتایج نشان می دهند، با اینکه تنش برشی روی دیواره، در آرایش مربعی، تقریبا 2 برابر تنش برشی حاصله در آرایش مثلثی است، و احتمال آسیب دیدگی غشا وجود دارد، اما موجب ریزش کیک رسوبی شده و گرفتگی غشا را تا حدودی کاهش میدهد. همچنین نتایج نشان داد در re های پایین، تغییر ضریب اصطکاک سطحی با افزایش s_l/d، ناچیز می باشد؛ ولی درre  های بالا، افزایش s_l/d منجر به افزایش ضریب اصطکاک سطحی روی غشا می شود. هم چنین کاهش s_t/d منجر به افزایش ضریب اصطکاک می شود.