مشخصات پژوهش

عنوان	شبیه سازی CFD یک بیوراکتور غشایی برای تصفیه ی پساب
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	شبیه سازی؛ دینامیک سیالات محاسباتی؛ بیوراکتور غشایی غوطه ور؛ نگهداشت گاز؛ تنش برشی؛ ضریب انتقال جرم؛ مدل موازنه ی جمعیت
چکیده	بیوراکتورهای غشایی از جمله فناوری های کارآمد در زمینه ی تصفیه ی پساب هستند. هدف این پایان نامه، بررسی هیدرودینامیکی یک بیوراکتور غشایی با دینامیک سیالات محاسباتی به منظور بررسی پارامترهای اثرگذار هیدرودینامیکی از قبیل نگهداشت گاز، تنش برشی هوا، تنش برشی مایع، ضریب انتقال جرم اکسیژن و اثر عواملی نظیر سرعت هوادهی، غلظت توده ی زیستی، قطر حباب، دمای عملیاتی و فاصله ی غشاها بر این پارامترها بوده است. یک بیوراکتور غشایی غوطه ور با پنج غشای صفحه تخت به صورت سه بعدی و سه فازی با فلوئنت شبیه سازی شد. نتایج نشان داد که با افزایش سرعت ظاهری هوا و کاهش قطر حباب، نگهداشت گاز، تنش برشی هوا و مایع و ضریب انتقال جرم افزایش می یابد. اما بیشترین میزان تنش هوا برای یک قطر حباب مشخص که در این مطالعه برابر mm3 بود، حاصل می شود که برای قطرهای کوچکتر از آن، تنش کمتر خواهد بود. افزایش غلظت توده ی زیستی، به نفع نگهداشت و تنش و از سوی دیگر، به ضرر ضریب انتقال جرم بود و میزان لجن فعال مصرفی بر اساس بهینه کردن این عوامل باید تعیین شود. بر عکس؛ افزایش دما نگهداشت گاز و تنش را کاهش داده و انتقال جرم را تشدید می کند و به طور کلی، افزایش دمای عملیاتی تا اندازه ای مشخص، برای این سیستم مفید است. با کم شدن فاصله ی غشاها از هم، نگهداشت، تنش و انتقال جرم در سیستم زیاد می شود، پس می توان تا اندازه ی مشخصی که موجب خلل در عبور فازها نشود، غشاها را بهم نزدیک نمود. کاربرد مدل موازنه ی جمعیت برای توزیع اندازه ی حباب ها نشان داد که نتایج برای توزیع فازهای هوا و مایع، نگهداشت گاز، تنش برشی هوا و ضریب انتقال جرم اکسیژن، نسبت به حالت بدون استفاده از این مدل، به داده های آزمایشگاهی نزدیک تر است.
پژوهشگران	سید رضا نبوی (استاد مشاور)، علی اکبر عموئی (استاد راهنما)، فاطمه رحیمی (دانشجو)