شبیه‌سازی CFD حذف دی‌اکسید‌کربن از مخلوط گازی توسط تماس‌دهنده غشایی فیبر توخالی پلی‌وینیلیدین‌فلوراید

Abstract

در این پژوهش با استفاده از تکنیک دینامیک سیالات محاسباتی، مدل دو بعدی حذف دی‌اکسید‌کربن (CO2) با یک تماس‌دهنده غشایی فیبر توخالی از جنس پلی‌وینیلیدین‌فلورید مورد بررسی قرار گرفت. در این مدل انتشار محوری و شعاعی لحاظ شده است. همین‌طور جریان همرفت در پوسته و لوله در نظر گرفته شده است. معادلات پیوستگی، مومنتوم و جرم به روش المان محدود حل شده است. نتایج این مدل تطابق خوبی را با داده‌های آزمایشگاهی حذف دی‌اکسیدکربن از مخلوط گاز توسط آب را دارد. در سرعت m/s 5 مایع جاذب درصد حذف دی‌اکسیدکربن در دمای ثابت 10 و C° 40 به‌ترتیب 36/55 و 25/46 % می‌باشد. در سرعت m/s 02/0 مخلوط گازی و سرعت m/s 5 مایع جاذب درصد حذف دی‌اکسیدکربن درجریان ناهمسو و همسو به‌ترتیب 43/51 و 34/23 % می‌باشد. با افزایش سرعت مایع راندمان حذف افزایش می‌یابد. با افزایش سرعت مخلوط گاز راندمان حذف کاهش می‌یابد. همچنین نشان داده شد که این روش قادر به پیش‌بینی عملکرد تماس‌دهنده غشایی فیبر توخالی برای جذب دی‌اکسید‌کربن از مخلوط‌های گازی است.

Keywords

• دینامیک سیالات محاسباتی
• شبیه‎سازی cfd
• تماس‌دهنده غشایی
• جذب دی‌اکسید‌کربن
• لی‌وینیلیدین‌فلورید