Su ve Çevre Teknolojileri Dergisi 172. Sayı (Kasım 2022)

52 SU VE ÇEVRE TEKNOLOJİLERİ • Kasım / 2022 Kayma geriliminin yüksek olduğu yerler olarak olukla kanal arasındaki geçiş bölgeleri bulunmuştur. Kayma geri- liminin az olduğu giriş ve çıkış bölgelerinde kek tabakası oluşumunun daha fazla olduğu görülmüştür. Bir diğer membran modelleme çalışmasında ideal eksenli simetrik yapılı olduğu düşünülen 10 adet farklı geometriye sahip (Şekil 19) (dişli görünümden dalgalı görünüme kadar) içi boşluklu fiber modülü için doğrudan temaslı membran distilasyon proses performans katkısı incelenmiştir (Yang ve diğ., 2012). Her bir membran, su üretkenliğini arttıracak şekilde sıvı sınır katmanları oluşturabilecek özelliklere sahip karak- terde seçilmiştir. Modelin simülasyonunda laminar akış için laminar akış modelleri kullanılıp, türbülans akış içinse ĸ-ε modeli kullanılarak simülasyon yapılmıştır. Bölümlendirme için dörtyüzlü ve altı yüzlü bölümlendirme (grid) işlemi yapılmıştır (Şekil 6.20). Çalışmanın sonuçlarına göre, dişli şeklindeki fiber modülleri %57-65 civarında daha yüksek akı sağlamıştır. Düşük Reynolds sayılarında bu geometri için akış koşulları daha iyidir ve en yüksek su üretimi burada olmuştur. Ancak, hidrolik enerji tüketimi karşılaş- tırıldığında dişli şeklindeki modüllerde bu parametre en düşük olmuştur. Ayrıca dişli şeklindeki modüllerin besleme hızına karşı hassas olduğu bulunmuş ve zorlu akış koşulla- rına dayanıklı hale gelebilmek için mikroyapılı tasarımların kullanılması gerektiği sonucuna varılmıştır. Alexiadis ve diğ., (2007) ise, laboratuvar ölçekli düz plaka ters osmoz membran modülünün CFD modelleme- sini yapmıştır. Deneysel ve nümerik çalışma sonuçları karşı- laştırılmıştır. Deneysel modül, besleme ve süzüntü kanalları olmak üzere iki dikdörtgen kanaldan oluşmakta olup Şekil 21’de verilmiştir. Simülasyon olarak CFX4 kullanılmıştır. Membran kanalında 50 hücrelik, besleme kanalı boyunca ise 100 hücrelik bölümlendirmelerin gride bağımsız sonuç verdiği bulunmuştur. CFD ile duvar konsantrasyonu ve yarı-empirik doğrulamalar karşılaştırılmıştır. Sonuçlara göre bu doğrulamalar en başta duvar konsantrasyonu hakkında düzgün bir sonuç verse de kanaldaki konsant- rasyon profilini hesaplarken düzgün sonuç verememiştir (Alexiadis ve diğ., 2007). Şekil 17 a) SEPA CF membran filtrasyon hücresinin şematik gösterimi b) Bölümlendirme yapısı (Tarabara ve Wiesner, 2003) Şekil 18. Kanalın alt duvarındaki düzlem için kayma oranlarının üç boyutlu dağılımı (Tarabara ve Wiesner, 2003) Şekil 19. Çalışmada kullanılan modül geometrileri (Yang ve diğ., 2012) Şekil 20. Bölümlendirme görüntüsü (Yang ve diğ., 2012) MAKALE