DAILY PAPER REVIEW

0723_JMS_CFD simulation in FO

 

 

1. Title & Journal
?    Title
Computational Fluid Dynamics simulations of flow and concentration polarization in forward osmosis, membrane systems
?    Corresponding authors
? M.F. Gruber, H´elix-Nielsen
? Aquaporin A/S, Ole Maaløes Vej 3, DK-2200 Copenhagen N, Denmark

2. Summary
CFD를 이용하여 FO에서의 CP 현상을 관찰한 논문입니다. OpenFOAM이라는 오픈소스 프로그램을 이용하여 AL-FS orientation case에 대해 시뮬레이션을 하였습니다.
기존의 FO 모델과 달리, 본 논문에서는 porous layer 표면의 경계조건으로 아래와 같이 tangential slip velocity를 적용하였습니다.
 

시뮬레이션 결과, 아래 그래프와 같이 draw side에 ECP 현상이 확연하게 나타났습니다. 이는 기존의 FO 모델링에서 draw side에 ECP가 발생하지 않는다고 가정한 것과 달리 ECP의 영향이 존재함을 보여줍니다. 
 

아래 그래프는 draw side에서, porous layer 표면에서의 slip velocity에 따른 ECP 정도를 보여줍니다. Slip velocity가 증가할수록 ECP 현상이 완화되는 것을 확인할 수 있습니다. 그리고 이는 slip velocity가 증가할수록 ECP 현상이 줄어들긴 하나, ECP 현상을 완전히 없앨 수는 없음을 보여줍니다. 

 

이러한 ECP 현상을 ICP 현상과 함께 고려하기 위해 F라는 새로운 변수를 도입하였고 이는 다음과 같이 표현될 수 있습니다. 
 
 


3. Originality & Application
CFD를 이용한 시뮬레이션을 통해 기존의 FO 모델링에서 했던 가정을 수정할 필요가 있음을 확인하였습니다. 하지만 tangential slip velocity를 적용한 것과 ECP 현상과의 연관성에 대한 설명이 부족해 보입니다. 또한 ICP 현상은 기존 모델을 사용하고 있어 해당 모델과 커플링할 필요가 있어 보입니다.

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

첨부 (1)
0723_CFD simulation in FO.pdf
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