2002 - CFD-Simulation von Membranmodulen


In Zusammenarbeit mit dem Institut für Chemie des GKSS Forschungszentrums Geesthacht (D) wurden das Verhalten von Gas- und Dampfströmungen in Membran-modulen durchgeführt.

Für das Design dieser Membranmodule für die Gas- und Dampfpermeation sind zwei Hauptfaktoren wesentlich: Konzentrations-polarisation und Strömungsverteilung. Erstere ist Ursache für eine Reduktion der transmembranen Triebkraft für den Stoffaustausch, wodurch die Trennleistung des Verfahrens deutlich herabgesetzt wird. Eine gleichförmige Geschwindigkeitsverteilung stellt eine vollständige Ausnützung verfügbaren der Membranoberfläche sicher. Um den Einfluß der Konzentrationspolarisation zu verringern und eine Gleichverteilung zu erreichen, können Spacer zwischen Membranoberfläche und den Strömungskanälen angebracht werden. Zur CFD-Simulation wurde der kommerzielle Solver FLUENT eingesetzt, wobei der Stoffaustausch mittels einer user defined function implementiert wurde. Die errechneten Werte wurden mittels Laser Doppler Anemometrie verifiziert.

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