پيش بيني عملكرد غشاهاي اسمز معكوس در فرآيند نمك زدايي از آب به كمك تئوري ديناميك سيالات محاسباتي (CFD)

ازجمله مدل هایی كه قادر به پیش بینی های موفقی برای عملكرد غشاهای اسمز معكوس- یعنی میزان جداسازی و فلاكس عبوری- درطیف وسیعی از شرایط فیزیكی و شرایط آزمایشگاهی می باشد، مدل تعمیم یافته اصلاح شده نیروی سطحی– جریان حفره‌ای (Ex-MD-SF-PF) است كه در سال 1989 توسط مهدیزاده و دیكسون ارائه گردیده است. عمده‌ترین مشكل 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 حاكم بر مدل، با استفاده از تئوری دینامیك سیالات محاسباتی و به كمك روشهای عددی اختلاف محدود و حجم محدود حل شده است. نتایج بدست آمده برای عملكرد غشا با نتایج آزمایشگاهی محلول آب و كلریدسدیم مقایسه شده‌اند؛ ازمشاهده نتایج مشخص شد كه حل عددی مدل با استفاده از تئوری دینامیك سیالات محاسباتی، از دقت مناسبی برخوردار بوده و درمقایسه با روش برهم گذاری متعامد آسان تر می باشد. همچنین با استفاده ازبهینه سازی، دوتابع اصطكاك و پتانسیل جدید درقالب مدل جدید تعمیم یافته اصلاح شده نیروی سطحی – جریان حفره‌ای (New-Ex-MD-SF-PF) ارائه شده است كه نسبت به مدل اصلی از توانایی بیشتری جهت پیش بینی داده های آزمایشگاهی برخوردار است

One of the models which used for predicting the behavior of reverse osmosis membranes is known as “Extended Modified Surface Force-Pore Flow Model” or simply “Ex-MD-SF-PF”, which is suggested by Mehdizadeh and Dickson in 1989. Due to complexity of the governing equations, achieving a proper result is hard and an effective numerical method has to be used. By using of computational fluid dynamic (CFD) or advanced numerical methods such as finite difference and finite volume, the complex and nonlinear equations which were derived in these models were solved. Another attempt in this study is made to find the “potential” and “friction” functions, which are two essential functions in this model, and then use these functions to predict the experimental data regarding water-sodium chloride solutions