浸没式中空纤维膜过滤点通量分布数学模拟

膜科学与技术 , 2015, 35(5): 1-5. doi: 10.16159/j.cnki.issn1007-8924.2015.05.001

浸没式中空纤维膜过滤点通量分布数学模拟

李建新 ^1, , 李贤辉 ^2, , 王虹 ^3, , 何本桥 ^4, , 王捷 ^5, , 张宏伟 ^6, , 李继香 ^7,

1.天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津,300387

2.天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津,300387

3.天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津,300387

4.天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津,300387

5.天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津,300387

6.天津工业大学省部共建分离膜与膜过程国家重点实验室,天津,300387

7.中国科学院上海高等研究院,上海,201203

基金项目: 教育部长江学者创新团队发展计划(IRT13084) 国家自然科学基金(51408588)

关键词：过滤数学模型 , 浸没式中空纤维膜 , 点通量分布 , 动量守恒 , 质量守恒

Mathematical modeling for the local flux distribution of submerged hollow fiber membrane module

Keywords： filtration mathematical model , submerged hollow fiber membrane , local flux distribution , momentum balance , mass balance

本文根据质量和动量守恒原理,考虑纤维膜径向跨膜流动对流动阻力影响,构建出基于完全质量和动力守恒的中空纤维膜过滤点通量分布流体力学数学模型,并应用该模型研究了操作通量和纤维膜外形结构(内外径、长度、固有阻力)对局部过滤行为影响规律.结果发现,中空纤维膜在一定操作条件下存在一个有效工作长度或区域.并且,点通量分布不均匀程度随着纤维膜长度、操作通量和膜固有阻力的增加而增加,但随纤维膜内径减小而增加.

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