陶瓷膜过滤器管束末端板开孔数量对流场影响的数值模拟
2023-08-21胡恩泽董金善
化工机械 2023年4期
关键词:模型
胡恩泽 董金善 朱 雨 王 聪
(南京工业大学机械与动力工程学院)
随着科学技术的发展,传统的分离方法不断地被应用到膜工艺中,进而诞生了膜结晶[1]、膜吸收[2]、膜萃取[3]及膜蒸馏[4]等新型膜分离技术。作为一种处理水的关键技术,近年来,膜分离技术的开发与研究受到了研究学者们的高度重视[5~7]。
DOLEĚK P采用有限元方法,对简单蜂窝结构中多孔体进行仿真分析,得到了支撑层与膜分离层间的渗透比对膜渗透量的影响关系[8]。FREDERIC E等通过对3种通道结构形式下的陶瓷膜进行分析,研究了陶瓷膜中支撑层与分离层之间的渗透比率对流场内流体流动的影响,结果表明,过滤优先发生在局部压力梯度高且水力阻力低的区域,如通道壁处,这些通道壁周围过滤通量空间分布不均匀,取决于大孔与微孔之间的渗透比率[9]。YANG Z等针对等边三角形排列的圆形多通道膜管,采用一种特殊的计算方法,研究得到随着通道间距的减小,膜分离层的表面积会增大,膜的填充密度会增加,这对膜管的膜通量具有积极影响[10]。彭文博等采用数值模拟方法计算了传统的19通道陶瓷膜的速度、压力分布并提出优化改进方法[11]。MA C Y等将膜过滤器反应器的入口和出口设置到反应器的侧面,通过改变膜束间的距离,研究中空纤维膜之间的相互作用[12]。BAHRAM H等使用CFD数值模拟技术,将入口和出口设置到膜过滤器反应器的侧面,考察了在1D与3D模型的情况下,膜过滤器内几何结构与质量传递之间的关系[13]。……
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