پیش بینی عملکرد غشاهای اسمز معکوس درفرآیند نمک زدایی ازآب به کمک تئوری دینامیک سیالات محاسباتی(CFD)

ازجمله مدل هایی که قادر به پیش بینی های موفقی برای عملکرد غشاهای اسمز معکوس- یعنی میزان جداسازی و فلاکس عبوری- درطیف وسیعی از شرایط فیزیکی و شرایط آزمایشگاهی می باشد، مدل تعمیم یافته اصلاح شده نیروی سطحی– جریان حفره‌ای (Ex-MD-SF-PF) است که در سال 1989 توسط مهدیزاده و دیکسون ارائه گردیده است. عمده‌ترین مشکل در استفاده از این مدل، حل معادلات دیفرانسیل غیر خطی آن می باشد. برای حل معادلات این مدل از روش عددی بر هم گذاری متعامد استفاده شده است. در این تحقیق معادلات غیر خطی حاکم بر مدل، با استفاده از تئوری دینامیک سیالات محاسباتی و به کمک روشهای عددی اختلاف محدود و حجم محدود حل شده است. نتایج بدست آمده برای عملکرد غشا با نتایج آزمایشگاهی محلول آب و کلریدسدیم مقایسه شده‌اند؛ ازمشاهده نتایج مشخص شد که حل عددی مدل با استفاده از تئوری دینامیک سیالات محاسباتی، از دقت مناسبی برخوردار بوده و درمقایسه با روش برهم گذاری متعامد آسان تر می باشد. همچنین با استفاده ازبهینه سازی، دوتابع اصطکاک و پتانسیل جدید درقالب مدل جدید تعمیم یافته اصلاح شده نیروی سطحی – جریان حفره‌ای (New-Ex-MD-SF-PF) ارائه شده است که نسبت به مدل اصلی از توانایی بیشتری جهت پیش بینی داده های آزمایشگاهی برخوردار است.

کلیدواژه ها:

غشاهای اسمز معکوس ، مدل تعمیم یافته اصلاح شده نیروی سطحی – جریان حفره‌ای ، تئوری دینامیک سیالات محاسباتی ، روش اختلاف محدود ، روش حجم محدود