Journal de la science et de la technologie des membranes

Abstrait

Étude des conditions limites d'entrée sur une membrane capillaire à paroi poreuse lors d'un lavage à contre-courant en cul-de-sac

Hussam Mansour et Wojciech Kowalczyk

La technologie des membranes capillaires est devenue l'une des méthodes efficaces pour produire de l'eau potable. La durée de vie et la perméabilité de la membrane sont considérablement affectées par les conditions de fonctionnement et de lavage à contre-courant. Pour améliorer le processus de lavage à contre-courant, l'écoulement dans la paroi poreuse et la chute de pression à l'intérieur de la membrane capillaire ont été étudiés numériquement. À cette fin, un modèle 3D décrivant un écoulement laminaire en régime permanent à l'intérieur de la membrane capillaire fonctionnant en mode cul-de-sac a été simulé. L'influence de diverses conditions aux limites sur le modèle d'écoulement à l'intérieur de la membrane capillaire et sur les caractéristiques de la membrane a été étudiée. Ainsi, la chute de pression dans le module et le profil de vitesse axiale et radiale ont été estimés en tenant compte de l'encrassement de la membrane. Le calcul du flux de perméat contribue à augmenter les performances du lavage à contre-courant et à minimiser la consommation d'énergie. La méthode de couplage de l'équation de Navier-Stokes pour l'écoulement libre et l'approche Darcy-Forchheimer pour la prédiction de l'écoulement dans la membrane poreuse est proposée dans l'étude actuelle. Le modèle CFD a été validé en comparant les résultats numériques avec les données expérimentales. Un très bon accord a été obtenu.