1. Title & Journal
Numerical simulation on a dynamic mixing process in ducts of a rotary pressure exchanger for SWRO

Journal: Desalination and Water Treatment (2009)

2. Background of authors
Zhou Yihui*, Dign Xinwei, Ju Maowei, Chang Yuqing

School of chemistry, Dalian University of Technology, China

3. Summary
본 논문은 rotary pressure exchanger (RPE) 에너지회수장치의 duct(관) 안에서 발생하는 mixing zone* 의 형성?이동?농도분포에 대한 수치해석적의 시뮬레이션을 주 내용으로 한다. 컴퓨터 시뮬레이션은 FLUENT 소프트웨어를 사용하였다. 

논문에서 저자는 mixing zone의 형성과 이동이 RPE의 수행효율을 결정하는 주요 요소로 간주하였고, mixing zone의 이동과 형성에 영향을 미치는 파라미터들은 다음과 같이 설정하고 있다.

-duct diameter, diameter of ducts circular distribution, rotor diameter, duct length and number of ducts
-process flow rate and rotor speed
-concentration difference between two fluids (i.e., feed and brine)

Mixing 프로세스에 대한 시뮬레이션은 Geometry model을 사용하였고, 농축수의 염분농도를 3.5%, 유입수는 1.8%로, 그리고 비압축성(incompressible)과 비점성(inviscid) 유체에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 그리고 세부적인 물리적 모델에서는 mass, momentum in Euler, energy conservation 식과 species transport equation이 사용되었다. 또한 Turbulence model에서는  모델이 사용되었다. 
다음은 모델 시뮬레이션에 대한 결과 이다.
 
논문에서 저자는 두 가지 결론을 내리고 있는데, 첫째, 유입되는 5 bar정도의 압력 차이는 mixing형성에 아무런 영향을 미치지 않으며, 둘째, rotor의 외형적 고유 파라미터들과 working 조건들이 RPE 퍼포먼스에 영향을 미치는 Mximum flow-in length에 많은 영향을 미친다는 것이다. 그 중에서도 working 조건이 좀더 많은 영향을 미친다는 결론을 내리고 있다.

4. Originality & Contribution
rotary pressure exchanger (RPE)에서 발생되는 mixing현상에 대한 수치해석적인 분석 및 시뮬레이션을 통해, 그 영향을 최소화 할 수 있는 방향에 대한 해답을 제시하고 있다.

5. Reviewer: 정관호 jkh@gist.ac.kr
---------------------------------------------------------------------------------------------
* 직접적 압력전달 과정에 의하여 고압의 농축수와 저압의 유입수가 혼합되는 부분