基于污染物临界粘附力的超滤动态过程的CFD模拟

针对膜污染的动态变化问题，通过计算流体力学（CFD）手段建立了中空纤维膜的二维轴对称模型，综合考虑了污染物间粘附力及水流剪切力的影响，提出有效剪切应力的概念，在模型中耦合了变形几何、自由多孔介质流动及稀物质传递3种物理场，将污染物法向积累、切向有效剪切与污染物界面处的网格速度相关联，建立了膜面污染物截留的动态模型.依据死端过滤与错流过滤的实验数据，确定出模型的匹配参数.在此基础上，研究了不同进给方式（连续流与脉冲流）对膜面污染物的影响.模拟结果表明，当水流剪切力足以克服污染物的临界粘附力时，可对膜面污染物起冲刷作用；与连续流相比，脉冲流具有更高的有效剪切速率，在对膜面污染物的冲刷作用方面更具优势