Investigation of concentration polarization in a cross-flow nanofiltration membrane: Experiment and CFD modelling

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
Numerous researches have been investigated on the mass transfer phenomena and hydrodynamics for the fluid in the vicinity of the membrane surface by the mathematical modelling and simulation. Due to complexities involved in solving transport phenomena within membranes, the application of CFD simulation study for determining the concentration polarization (CP) profile in the membrane channel is limited. In this study, a 2D CFD modelling and simulation of CP phenomena in nanofiltration of an aqueous solution of MgSO47H2O in a vertical spacer-filled flat sheet membrane module was presented. A response surface methodology (RSM) statistical analysis has been designed in order to fully capture effects of variations of the feed liquid flow and the transmembrane pressure (TMP) on the permeate flux and concentration. It was also shown that increasing TMP or the liquid flow rate led to enhancing the permeate flux while increasing the feed concentration decreased it. The simulated results were validated and compared with the available experimental data, showing a satisfactory agreement. Eventually, the mass transfer coefficient derived from CFD simulations and calculated from Sherwood empirical relationships were compared which showed 10% and 33% difference in lower and higher liquid flow rates, respectively.
Language:
English
Published:
Journal of Hydraulic Structures, Volume:6 Issue: 1, Winter 2020
Pages:
1 to 19
https://www.magiran.com/p2105188  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با ثبت ایمیلتان و پرداخت حق اشتراک سالانه به مبلغ 1,390,000ريال، بلافاصله متن این مقاله را دریافت کنید.اعتبار دانلود 70 مقاله نیز در حساب کاربری شما لحاظ خواهد شد.

پرداخت حق اشتراک به معنای پذیرش "شرایط خدمات" پایگاه مگیران از سوی شماست.

اگر مقاله ای از شما در مگیران نمایه شده، برای استفاده از اعتبار اهدایی سامانه نویسندگان با ایمیل منتشرشده ثبت نام کنید. ثبت نام

اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!