5540

06 - 677 مكانيك

مدلسازي تطبيقي فيلترهاي متخلخل اسمز معكوس در تاسيسات تصفيه آب آشاميدني

كارشناسي

مكانيك

1395

دكتر درخشان

1395/11/20

عادل ياوري نسب

واقع شدن كشور ايران در منطقه جغرافيايي نيمه خشك و استفاده بي رويه از منابع آب‌هاي زير زميني، كشور را در شرايط خاصي قرار داده است كه لزوم توجه بيشتر به استحصال آب شيرين از منابع آب دريا و رودخانه بيش از پيش احساس مي شود. تصفيه آب به روش اسمز معكوس بخاطر ويژگي هايي كه داراست، متداول‌ترين روش مورد استفاده در حال حاضر در تاسيسات آب شيرين كن صنعتي است. مهمترين المان فيلترهاي تصفيه آب اسمز معكوس، المان غشاء مارپيچي است كه با جايگذاري چندين المان در كنار هم در يك مخزن فشار، توليد مي شود. هدف از اين پايان نامه شناخت رفتار سيال در فرآيند تصفيه آب درون غشاء هاي اسمز معكوس مي باشد. غشاهاي مارپيچي به دليل نسبت سطح به حجم بالا رايج‌ترين روش در كاربرد تصفيه آب مي باشد. كارايي اين غشاءها تحت تاثير فاكتورهاي زيادي از جمله هندسه فيلتر، جداكننده‌ها و شرايط عملياتي فيلتر است. هدف از اين مطالعه، بررسي چگونگي اثر گذاري پارامترهاي هندسي و شرايط عملياتي المان بر روي دو پارامتر مهم در غشاء هاي مارپيچ يعني ضريب بازيابي و دبي آب توليدي مي باشد. هيدروديناميك مساله با استفاده از يك مدلسازي تحليلي بدون وجود ماده محلول ارائه شده است. فرآيند رياضي صورت گرفته منجر به ارائه معادلات فشار براي ميدان مساله شامل دو كانال نفوذ و تغذيه شده است. در شبيه سازي صورت گرفته، تراوايي كانال تغذيه به دليل وجود جداكننده ها، تابعي از هندسه جداكننده و عدد رينولدز در نظر گرفته شده است. نتايج بدست آمده حاكي از وجود ابعاد (طول و عرض) خاصي براي غشاء بوده كه در آن حداكثر ضريب بازيابي و دبي آب نفوذكرده واقع مي شود اما در واقع وجود اين شرايط به معني عملياتي بودن آن نمي باشد. در نهايت آناليز حساسيت پارامترهاي عملياتي و هندسي مساله بر روي دبي آب توليدي دنبال شده است. از بين اين پارامترها، تاثير فشار كاري، افت فشار كانال تغذيه و قطر ميله جداكننده بر روي دبي و فلاكس آب توليدي بيشتر مشاهده شده است.

اسمز معكوس، المان غشاء مارپيچ، ديناميك سيال، مدلسازي تحليلي