DAILY PAPER REVIEW

0813_desalination_ Numerical study of the coupled heat and mass transfer in membrane distillation

1. Title & Authors
?Title 
: Numerical study of the coupled heat and mass transfer in membrane distillation
?Authors
: S. Bouguecha , R. Chouikh , M. Dhahbi*

2. Background of authors
: 주 저자는 S. Bouguecha로서 튀니지의 국가과학연구원인 INRST에 속해 있습니다.

3. Summary
?이 논문은 permeate의 특성을 좀 더 알아보기 위하여 AGMD를 이용하여 flow와 temperature, heat and mass transfer, air gap thickness에 따른 변화를 mathematical model을 이용하여 연구하였습니다. Cavity를 고려한 laminar convection에서 사용된 방정식은 Navier-Stokes equation과 vorticity, mass and energy equation이며, 2D, no slip, steady-state의 기본조건과 함께 경계조건은 다음과 같습니다
.
<첨부파일참조>

?Flow와 온도, 열전달로 얻어진 값은 prandtl number, Pr=0.7과 small Rayleigh number입니다. 

?위의 그림은 air gap thickness의 점차적 증가에 따른 변화를 보여주고 있습니다. Air gap이 5mm이하일때에는 등온선은 가열된 막과 평행하게 움직임을 보여주지만, 그 이상일때에는 등온선은 가열된 막 근처에서 큰 온도경사를 보여주고 있습니다.(질량변화는 동일하다고 함)
여기서, a=5mm 일때 convection에 의한 열전달이 온도분포로 바뀌므로, heat and mass transfer는 natural convection으로 이동될 수 있다고 생각해 볼 수 있습니다. 이 결과는 이전의 논문결과와 일치하는 결과로 두께가 증가될수록 등온선의 변형은 두드러지고, 이류효과는 널리 퍼지게 된다는 것과 같습니다.


?위의 그림은 permeate flux가 bulk temperature difference, feed flow rate, thickness air gap에 따른 변화를 보여줍니다. 온도차이와 원수 유량이 증가될 때 permeate flux도 증가되는 반면 thickness air gap이 증가될 때 permeate flux는 감소됨을 보여줬습니다. 이 결과는 이전에 나온 연구와 같은 결과입니다. 

4. Originality & Creativity
이 논문은 앞에서 언급 한 것처럼 a=5mm일때 heat and mass transfer에서 conduction에서 convection으로 바뀌는 것을 언급하였습다. 또한 bulk 온도차이, 원수유량, air gap의 두께에 따른 변화의 결과는 이전에 논문과 같은 결과와 일치함으로써 좀더 복잡한 상황에서 사용될 수 있는 모델로 고려됩니다.

5. Application
Air gap에 따른 플럭스 감소는 있지만 그만큼의 열손실을 줄일 수 있으므로, 기본 air gap 구조에서 플럭스를 향상시킬 수 있도록 압력을 증가시키는 장치를 더한다면, DCMD와 비슷한 플럭스를 얻을 수 있을 것이라 생각합니다, 이를 비교, 분석한다면 각 장단점을 확인시 할 수 있어 효율적일 것이라 생각합니다. 

6. Reviewer : 한진미(jmhan@gist.ac.kr)

첨부 (1)
0813_한진미.pdf
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