高分子膜错流超滤过程的有限元分析

摘要

利用Navier-Stokes方程和连续性方程描述错流超滤自由流动区域的流场,与Darcy定律描述的膜介质中的流场相耦合,结合对流扩散方程以及吸附动态方程建立了高分子超滤膜污染过程的数学模型。针对实验中难以测试的吸附速率系数和解吸速率系数,结合文献中的结果进行了数据拟合,建立了计算式,并得到了很好的验证。采用有限元模拟方法分析了不同入口速率下高分子超滤膜的跨膜压力、沉积量和渗透通量沿管道长度方向的变化情况,有助于错流超滤工艺过程的优化设计。