ارائه‌کننده: روزبه بابازاده بنیادی
استاد راهنما: دکتر محمدرضا کرفی
استاد ناظر داخلی: دکتر علی جعفریان
استاد ناظر خارجی : دکتر محسن مردانی
تاریخ: ۱۴۰۴/۰۲/۲۱
ساعت: ۱۷
مکان: ساختمان فنی و مهندسی، طبقه اول، کلاس 154

چکیده:
فرآیند اسمز معکوس به عنوان یکی از کارآمدترین روش‌های نمک‌زدایی و تصفیه آب شور، به طور گسترده در مقیاس‌های مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. تلاش‌های متعددی با هدف بهبود عملکرد این فرآیند و کاهش مصرف انرژی آن صورت گرفته است. بخشی از این تحقیقات بر بهینه‌سازی جنس و ساختار ممبران‌ها متمرکز بوده‌اند، در حالی که رویکردهایی نظیر بهره‌گیری از فناوری‌های بازیابی انرژی، با استفاده از جریان‌ پرفشار خروجی و بازیابی انرژی آن نیز به طور گسترده مورد بررسی قرار گرفته‌اند.
در پژوهش حاضر، تأثیر اعمال ارتعاشات فراصوتی به ممبران‌های اسمز معکوس به منظور افزایش نفوذ سیال به داخل منافذ غشاء مورد مطالعه قرار گرفته است. کاهش  اصطکاک بین سیال و غشا، منجر به تسهیل عبور سیال از آن و همچنین کاهش فشار مورد نیاز برای انجام فرآیند شده که در نهایت مصرف انرژی را کاهش می‌دهد. مکانیزم‌های مؤثر شامل ایجاد پدیده‌هایی مانندکاویتاسیون، جریان های صوتی، افزایش موضعی دما، و اثر تمیزشوندگی غشاء هستند، که علاوه بر جلوگیری از گرفتگی ممبران، به افزایش طول عمر مفید آن‌ها نیز منجر می‌شوند. این مطالعه با هدف طراحی، ساخت و ارزیابی تجربی عملکرد یک سامانه تولید ارتعاشات فراصوتی و انتقال آن به ممبران‌های اسمز معکوس انجام شده است.
بر مبنای داده‌های تجربی، اعمال ارتعاشات فراصوتی روی ممبران های اسمز معکوس خانگی،  فشار عملیاتی را تا یک بار کاهش داد و به طور همزمان افزایش دبی آب تصفیه شده را نیز به همراه داشت. اعمال ارتعاشات فراصوتی به ممبران اسمز معکوس دریایی موجب افزایش دبی آب تصفیه‌شده به میزان ۱۵ تا ۳۰ درصد بسته به شرایط عملیاتی شد. این بهبود عملکرد، پتانسیل قابل توجهی در کاهش فشار عملیاتی و مصرف انرژی فرآیند ایجاد می‌کند. افزون بر این، تمیز ماندن سطح غشاء به واسطه ارتعاشات، تأثیر مثبتی بر عملکرد درازمدت سیستم دارد. سامانه ارتعاشی طراحی‌شده در این تحقیق به عنوان یک راهکار نوآورانه، زمینه‌ساز ارتقاء کارایی و پایداری سیستم‌های تصفیه آب مبتنی بر اسمز معکوس خواهد بود.