基于污染物临界粘附力的超滤动态过程的CFD模拟

摘要：

针对膜污染的动态变化问题,通过计算流体力学(CFD)手段建立了中空纤维膜的二维轴对称模型,综合考虑了污染物间粘附力及水流剪切力的影响,提出有效剪切应力的概念,在模型中耦合了变形几何、自由多孔介质流动及稀物质传递3种物理场,将污染物法向积累、切向有效剪切与污染物界面处的网格速度相关联,建立了膜面污染物截留的动态模型.依据死端过滤与错流过滤的实验数据,确定出模型的匹配参数.在此基础上,研究了不同进给方式(连续流与脉冲流)对膜面污染物的影响.模拟结果表明,当水流剪切力足以克服污染物的临界粘附力时,可对膜面污染物起冲刷作用;与连续流相比,脉冲流具有更高的有效剪切速率,在对膜面污染物的冲刷作用方面更具优势.

关键词：超滤、计算流体力学、膜污染、变形几何、临界粘附力

所属期刊栏目：36

分类号：X17(环境生物学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目No.11602187;陕西省教育厅项目No.15JS045Supported by the National Natural Science Foundation of China No.11602187 and the Foundation of Shaanxi Educational Committee No.15JS045

在线出版日期：2016-11-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：3636-3642