6968

مدل‌سازي و تحليل عددي آب‌شيرين‌كن غشايي

كارشناسي

مهندسي مكانيك

1399

دكتر مهدي مقيمي

1399/08/26

مهندسي مكانيك

Computational simulation of direct contact membrane distillation performance

امروزه مشكل تأمين آب در بسياري از نقاط جهان وجود دارد كه باعث شده مطالعات زيادي در زمينه‌ي نمك‌زدايي آب انجام شود. يكي از روش‌هاي نمك‌زدايي در حال توسعه، تقطير غشايي مي‌باشد. فرايند تقطير غشايي در چهار پيكربندي شناخته شده است كه يكي از اين چهار مورد، تقطير غشايي تماس مستقيم مي‌باشد. به منظور بررسي بيش‌تر روش تقطير غشايي تماس مستقيم يك مدل دوبعدي، شامل كانال‌هاي خوراك و محصول و غشا آب گريز ميان اين دو كانال، براي مطالعه‌ي پارامتر‌هاي عملكردي(دماي ورودي و ميزان جريان ورودي كانال‌هاي خوراك و محصول) ايجاد شد. اين نمونه‌ي دوبعدي بر اساس مفاهيم ديناميك سيالات محاسباتي و به كمك نرم‌افزار كامسول شبيه‌سازي شد. هم‌چنين انتقال جرم غشا و هدايت حرارتي و انتقال حرارت تغيير فاز(تبخير و تقطير) غشا به وسيله‌ي روابط مدل شد. پس از انجام شبيه‌سازي و استخراج داده‌هاي مطالعه‌ي پارامتري، مشخص شد كه مواردي از جمله كاهش دماي ورودي كانال محصول، افزايش دماي ورودي كانال خوراك و افزايش دبي جريان ورودي كانال‌ها، باعث افزايش مقدار آب شيرين بدست‌ آمده مي‌باشد و باتوجه به رابطه‌ي فشار اشباع و دماي آب، دماي ورودي كانال خوراك تأثير بيش‌تري نسبت به دماي ورودي كانال محصول، روي تقطير آب مي‌گذارد.