تحلیل هیدرودینامیک و انتقال جرم در کانال تغذیه پرشده با جداکننده ماژول اسمزمعکوس

جداکننده های کانال تغذیه باعث افزایش انتقال جرم و در نتیجه افزایش شار نفوذ حلال از دیواره غشا می گردند؛ اما از سوی مقابل باعث افزایش افت فشار در سیستم می شود. در این مطالعه هیدرودینامیک و انتقال جرم در یک کانال تغذیه پرشده با جداکننده در ماژول اسمزمعکوس با استفاده از شبیه سازی دینامیک سیالات محاسباتی همراه شده با روش پاسخ سطحی مورد بررسی قرار گرفته است. پارامترهای ورودی شامل متوسط سرعت ورودی جریان، زاویه حمله و زاویه بین رشته ای (زاویه مش) و پارامترهای خروجی شامل افت فشار در طول کانال و شار نفوذ آب از دیواره غشا می باشد. از فرآیند طراحی آزمایش ها و روش طراحی مکعب چندبعدی لاتین برای نمونه برداری و از مدل کریگینگ برای فرآیند پاسخ سطحی استفاده گردید. همچنین از الگوریتم ژنتیک و روش غربالگری برای پیدا کردن نقاط بهینه استفاده شد. نتایج آنالیز حساسیت پارامترهای ورودی بر روی عبارت افت فشار و شار نفوذ آب نشان می دهد که سرعت ورودی تاثیرگذارترین پارامتر و زاویه حمله کمترین میزان تاثیرگذاری را دارا می باشد. هندسه بهینه با در نظر گرفتن مقادیر هر دو پارامتر خروجی -ساختار هندسی که منتج به کمترین میزان افت فشار و بیشترین مقدار شار نفوذ می گردد- به صورت زاویه حمله 74/72 درجه، زاویه بین رشته ای 19/85 درجه و متوسط سرعت ورودی 13/0 می باشد.