Hussam Mansour e Wojciech Kowalczyk
A tecnologia de membrana capilar tornou-se um dos métodos eficazes para a produção de água potável. A vida útil e a permeabilidade da membrana são significativamente afetadas pelas condições de operação e retrolavagem. Para melhorar o processo de retrolavagem, o fluxo na parede porosa e a queda de pressão dentro da membrana capilar foram investigados numericamente. Para tal, foi simulado um modelo 3D que descreve o escoamento laminar em estado estacionário no interior da membrana capilar operada em modo sem saída. Foi estudada a influência de várias condições de contorno tanto no padrão de fluxo dentro da membrana capilar como nas características da membrana. Assim, a queda de pressão no módulo e o perfil de velocidade axial e radial foram estimados tendo em conta a incrustação da membrana. O cálculo do caudal de permeado contribui para aumentar o desempenho da retrolavagem e minimizar o consumo de energia. O método de acoplamento da equação de Navier-Stokes para o escoamento livre e a abordagem de Darcy-Forchheimer para a previsão do escoamento na membrana porosa é proposto no presente estudo. O modelo CFD foi validado através da comparação dos resultados numéricos com os dados experimentais. Foi alcançado um acordo muito bom.