基于CFD的恒通量陶瓷膜厚度设计

膜厚度对膜渗透性能有着显著影响。本文结合Navier-Stokes公式和Darcy定律对恒通量膜的膜厚度沿程分布进行了模拟计算。膜通道内的主体流动采用Navier-Stokes公式来描述，多孔介质内的流动采用Darcy定律来描述，多孔介质比阻采用Konzey-Carmen方程来计算。结果表明，膜厚度的沿程分布趋近于线性分布，并随操作压力、错流速率、操作温度的变化而变化。错流速率对膜厚度分布的影响尤为显著，而压力和温度的影响较小。在不同的错流速率下，要实现恒通量操作，必须有合适的膜厚沿程分布的膜。本计算结果为恒通量膜的制备、应用提供了依据。