DAILY PAPER REVIEW

0122_CP prediction in UF

 

 

1. Title & Journal
?    Title
Modeling of ultrafiltration: predictions of concentration polarization effects

? Corresponding authors
? Christian R. BouchardCorresponding 
? 소속: Department of Chemical Engineering, Ecole Polytechnique de Montr?al, Montr?al, Qu?bec

2. Summary
본 논문은 UF에서의 concentration polarization 모델링에 대해서 다루고 있습니다. Mass transport differential equation에 대해서 두 가지의 finite difference discretization 방법을 이용하여 solute separation을 모델링하였습니다. 적절한 discretizatizezd mass transport equation이 선택되면, 적은 수의 increments 에 대해서도 numerical convergence을 얻을 수 있음을 보이고 있습니다. 또한 true separation과 permeate velocity가 separation에 미치는 영향에 대해서도 기술하고 있습니다. 또한 parametric study을 통해서 운전인자들이 separation에 미치는 영향을 파악하였습니다.


1)    Momentum transport
대개의 concentration polarization 모델에서 momentum transport 는 Berman 이 제안한 식에 기초합니다. Navier-Stokes, continuity equation, stream function 로부터 velocity profile을 얻을 수 있습니다.
2)    Mass transport
Concentration profile 을 얻기 위해 mass transport differential equation을 finite difference method을 이용하게 풀게 됩니다. Mass transfer을 풀기 위해서 momentum transport에서 구한 velocity profile 결과를 이용합니다. Conservative 와 non-conservative 두 가지 형태가 있으며 이는 수렴성에 영향을 미칩니다. Conservative approach가 수렴성이 더 좋은 것으로 나타났습니다. 수렴성은 finite difference scheme 와 mass transport equation의 선택에 따라 달라지는 것으로 결론지을 수 있습니다.

Mass conservation의 원칙은 mass transport differential equation의 numerical solution에 대한 physical한 의미를 확인할 수 있는 의미를 지닙니다. 이를 위해 본 논문에서는 mass balance을 체크하는 것이 제안되었습니다. Mass balance를 통해 increment 가 적더라도 수렴성이 좋은 결과를 얻을 수 있었습니다. 

3. Originality & Creativity.
FO 멤브레인 공정의 concentration polarization prediction 에 적용 가능한 부분이 있을 것으로 판단됩니다.

4. Reviewer contact: 이지정(leejj@gist.ac.kr)

첨부 (1)
20110122.pdf
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