张雅琴 ，张 林 ，侯立安 ，2

(1.浙江大学化学工程与生物工程学系，杭州 310027；2.第二炮兵后勤科学技术研究所，北京 100011）

计算流体力学在水处理膜过程中的应用

张雅琴1，张 林1，侯立安1，2

(1.浙江大学化学工程与生物工程学系，杭州 310027；2.第二炮兵后勤科学技术研究所，北京 100011）

本文介绍了计算流体力学（CFD）在膜分离过程模拟中的基本原理，对CFD在压力膜驱动过程组件设计、传质和膜污染过程研究方面的应用和CFD在具有相变膜过程（渗透汽化、膜蒸馏）以及其他膜过程中的应用分别进行了综述，最后对CFD在膜分离技术研究中的应用前景进行了展望。

计算流体力学；膜分离；压力驱动；渗透汽化；膜蒸馏

1 前言

计算流体力学(CFD)是以Navier-Stokes方程为基础，把原来在时间和空间上连续的物理量用一系列有限个离散点上的变量集合来替代，得到流场内各个位置上的基本物理量（如速度、压力、温度、浓度等）的分布，以及这些物理量随时间的变化情况。CFD技术涉及计算机、物理、流体力学、数值计算、可视化技术等多学科，这些学科的知识综合起来，可以提供建立流体流动模型的方式和方法，其计算方法主要包括有限元法、有限体积法、有限差分法[1]。与实验手段相比，CFD技术具有精确、效率高、成本低，可以模拟真实及理想条，后处理技术较完善，便于分析计算结果等优点。

膜技术被称为“21世纪的水处理技术”，在水处理领域得到了广泛的应用。然而随着对膜技术研究的逐步深入，人们发现由于受物理模型实验条件的限制，一些膜组件结构设计问题往往只能够定性或者半定量进行，深入至机理层面的系统而量化的研究受到阻碍；……