بررسی عددی تغییرات فشار انتقال غشایی در سیستم‌های اولترافیلتراسیون با تغییر در هندسه سطح داخلی الیاف توخالی

فرایندهای غشایی از جمله مهم‌ترین روش‌های جداسازی هستند که در تصفیه آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می‌گیرند. غشاهای الیاف توخالی به‌دلیل داشتن نسبت سطح به حجم بالا در بسیاری از فرایندهای جداسازی استفاده می‌شوند. با توجه به این‌که تخلخل و نفوذپذیری محیط متخلخل به مشخصات هندسی آن بستگی دارد، تغییر در هندسه محیط، باعث تغییر در مقدار و عملکرد تخلخل و نفوذپذیری می‌شود. در این پژوهش، مدل‌سازی ریاضی بر اساس هندسه الیاف، به سه دسته دایروی، مربعی و بیضوی تقسیم‌بندی شد و مشخصات هندسی آنها بر اساس سه استراتژی محاسبه شد. به‌منظور بررسی اثر مورد نظر، محیط شامل الیاف توخالی، به‌صورت یک محیط دومتخلخله در نظر گرفته شد. نتایج نشان داد که نسبت سطح به حجم غشای الیاف توخالی و نفوذپذیری محوری در هندسه‌های مربعی و بیضوی، از الیاف دایروی معمول بزرگ‌تر بوده و به ترتیب تا حداکثر 27 و 63 درصد افزایش یافته است. همچنین هم‌ ارزی شعاع دایره محاطی هندسه جدید با شعاع داخلی الیاف معمولی برای همه الیاف، از دایره کمتر بود که نتیجه مطلوبی است و باعث کاهش انرژی مصرفی و هزینه بهره‌برداری از سیستم می‌شود.