تاثير چيدمان غشاهاي الياف توخالي در كاهش گرفتگي غشا در فرآيند فيلتراسيون به روش ديناميك سيالات محاسباتي

براي افزايش تنش برشي روي سطح غشا و كاهش كيك رسوبي ، به منظور بالا بردن بازده فيلتراسيون غشايي و كاهش گرفتگي غشا، آرايش هاي مختلفي از غشاهاي الياف توخالي (hollow fiber) با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي (CFD)، طراحي شده اند. در اين شبيه سازي، توزيع اندازه سرعت و فشار، و ارتباط بين توزيع تنش برشي روي سطح غشا و رشد كيك، در آرايش ها و متغيرهاي عملياتي مختلف از جمله گام عرضي،گام طولي و سرعت ورودي به كانال، در دو نوع آرايش مربعي (aligned) و مثلثي (staggered) مورد بررسي قرار گرفته شد. نتايج نشان مي دهند، با اينكه تنش برشي روي ديواره، در آرايش مربعي، تقريبا 2 برابر تنش برشي حاصله در آرايش مثلثي است، و احتمال آسيب ديدگي غشا وجود دارد، اما موجب ريزش كيك رسوبي شده و گرفتگي غشا را تا حدودي كاهش ¬مي¬دهد. همچنين نتايج نشان داد در Re هاي پايين، تغيير ضريب اصطكاك سطحي با افزايش S_L⁄D ، ناچيز مي باشد؛ ولي در Re هاي بالا، افزايش S_L⁄D منجر به افزايش ضريب اصطكاك سطحي روي غشا مي شود. همچنين كاهش S_T⁄D منجر به افزايش ضريب اصطكاك مي شود.