CFD-Studie zur Fluiddynamik und zum Stoffaustausch im Membranmodul

Die Membrantrenntechnik hat eine neue Dimension in der modernen Trenntechnik erreicht. Die jüngsten Neuentwicklungen im Bereich der Membranverfahren haben es möglich gemacht, verschiedene Einsatzzwecke mit zusätzlicher Flexibilität und verbesserten Wirkungsgraden ökologisch sinnvoll zu nutzen. Feed-Spacer können für höhere Scherraten an der Membranoberfläche sorgen, was die Durchmischung zwischen dem Hauptteil der Flüssigkeit und dem an der Membranoberfläche anliegenden Flüssigkeitselement fördert. Dadurch können Konzentrationspolarisation und Membranfouling reduziert werden. Die vorliegende Arbeit widmet sich der Untersuchung der Hydrodynamik in zweidimensionalen spacergefüllten Kanälen. Es werden drei verschiedene Konfigurationen der zylindrischen Spacer mit unterschiedlicher Kanal-Reynoldszahl und unterschiedlicher Maschenlänge untersucht. Unterschiedliche Größe und Form der Bildung von Rezirkulationsregionen, stromaufwärts und stromabwärts der Spacer, werden genau beobachtet. Diese Rezirkulationsregionen spielen eine wichtige Rolle bei der Verbesserung des Stofftransfers in der Wiederanlagerungsregion.