微小颗粒对微孔滤膜污染吸附的数值模拟研究

为研究不同操作条件下乳化液中微小颗粒对微孔滤膜的污染吸附情况,建立了滤膜微孔结构三维模型,采用计算流体动力学的欧拉耦合模拟数值计算方法(CFD-DEM)模拟了微小颗粒在微孔滤膜上的吸附截留,探讨分析了表面能、膜孔尺寸和操作压力对吸附截留的影响。研究结果表明:影响微小颗粒吸附的因素主要是流体的运动速度,因为流体运动速度与流体对颗粒的曳力直接相关。流场内流体的速度同时受操作压力与微孔滤膜阻力的影响,操作压力越大,膜孔孔径越大时,微孔滤膜阻力越小,流速越高,油液对颗粒的曳力越大,颗粒沉积越难以形成,反之则颗粒更容易被截留。