Revista de ciencia y tecnología de membranas

Abstracto

Investigación de las condiciones de los límites de entrada en una membrana capilar con pared porosa durante el retrolavado sin salida

Hussam Mansour y Wojciech Kowalczyk

La tecnología de membrana capilar se ha convertido en uno de los métodos más eficaces para producir agua potable. La vida útil y la permeabilidad de la membrana se ven afectadas significativamente por las condiciones de funcionamiento y de retrolavado. Para mejorar el proceso de retrolavado, se investigó numéricamente el flujo en la pared porosa y la caída de presión dentro de la membrana capilar. Para este propósito, se simuló un modelo 3D que describe el flujo laminar en estado estable dentro de la membrana capilar operada en modo de callejón sin salida. Se estudió la influencia de varias condiciones límite tanto en el patrón de flujo dentro de la membrana capilar como en la característica de la membrana. De este modo, se estimó la caída de presión en el módulo y el perfil de velocidad axial y radial teniendo en cuenta el ensuciamiento de la membrana. El cálculo del flujo de permeado contribuye a aumentar el rendimiento del retrolavado y minimizar el consumo de energía. En el presente estudio se propone el método de acoplamiento de la ecuación de Navier-Stokes para el flujo libre y el enfoque de Darcy-Forchheimer para la predicción del flujo en la membrana porosa. El modelo CFD se validó comparando los resultados numéricos con los datos experimentales. Se logró una muy buena concordancia.