شبيه سازي ديناميكي فرآيند اولترافيلتراسيون با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي (CFD)

شبيه سازي ديناميكي فرآيند اولترافيلتراسيون با استفاده از ديناميك سيالات محاسباتي (CFD)

تاكنون تحقیقات مختلفی درخصوص آنالیز دینامیك سیالات محاسباتی (CFD) ، در مقالات مختلف ذكر شده است . اما در زمینه فرآیند اولترافیلتراسیون و شبیه سازی ، مطالب زیادی وجود ندارد . در سالهای اخیر با ورود كامپیوترهای پرسرعت و نیز توسعه نرم افزارهای پیشرفته دینامیك سیالات محاسباتی ، نظیر نرم افزار Fluent این تحقیقات روند رو به افزایشی داشته است . ساختار پیچیده هندسی جریان در دو طرف غشاء و كنترل دشوار آنها سبب شده است كه ، به كمك دینامیك سیالات محاسباتی به دنبال توسعه و بهینه سازی در طراحی و كنترل این نمونه از فرآیندها باشیم . در این مقاله در ابتدا انواع فرآیندهای غشایی بالاخص فرآیند اولترافیلتراسیون و چگونگی كاربرد آنها در صنایع غذایی بررسی شده است . سپس ضمن آشنایی با قابلیتهای نرم افزار فلوئنت فرآیند اولترافیلتراسیون آب پنیر مدل سازی شده است . بدین منظور مشخصات فیزیكی و شیمیایی آب پنیر(بعنوان سیال)، شرایط مرزی و شرایط كنترل برای افت فشار فرآیند، انتقال جرم و چگونگی پروسه جداسازی تعریف می شود. نتایج این شبیه سازی بیانگر محدوده عملكردی مناسب )شامل دما ، فشار ، (PHدرفرآیند اولترافیلتراسیون آب پنیر جهت دستیابی به محصول نهایی با كیفیت بالاتر ، در كنار صرفه جویی حدود 20% و حفظ محیط زیست می باشد . برای بالا بردن راندمان توصیه می شود كه از دستگاه چرخه ای چند مرحله ای در پشت داكت غشاء جهت بررسی مدل های اغتشاش و استفاده از دستگاه های مدرن تبخیر در ورودی سیال به غشاء نیز استفاده گردد.

In our article at first we studied all of membrane processes specially ultrofiltration and itʹs application in food industrials , then showing fluent software abilities in analysis process, we modelled ultrailtration of cheese water , so we identified physical and chemical specifications of cheese water (as flow) and simulated boundary conditions and pressure control , mass flow and sepration process.Results of this simulation show process limits (temprature, pressure, area ,and PH ) in cheese water ultrafiltration , so we can obtain final product cost effectively with higher quality and safety .Itʹs suggested investigation about turbulent module by using of multi-steps circulation device at the membrane duct , and using of vaporization modern devices on membrane inlet flow.