@Article{, title={Mathematical Modeling of a Hollow Fiber Module Used in Pressure-Retarded Osmosis Process نمذجة رياضية لوحدة الألياف المجوفة المستخدمة في عملية تناضح الضغط المُثبَّط}, author={Farah Adil Yaseen فرح عادل ياسين and Ahmed Faiq Al-Alawy أحمد فائق العلوي and Adel Sharif عادل شريف}, journal={Iraqi Journal of Chemical and Petroleum Engineering المجلة العراقية للهندسة الكيمياوية وهندسة النفط}, volume={23}, number={3}, pages={1-9}, year={2022}, abstract={Pressure retarded osmosis (PRO) can be considered as one of the methods for utilizing osmotic power, which is a membrane-based technology. Mathematical modeling plays an essential part in the development and optimization of PRO energy-generating systems. In this research, a mathematical model was developed for the hollow fiber module to predict the power density and the permeate water flux theoretically. Sodium chloride solution was employed as the feed and draw solution. Different operating parameters, draw solution concentration (1 and 2 M), the flow rate of draw solution (2, 3, and 4 L/min), and applied hydraulic pressure difference (0 - 90 bar) was used to evaluate the performance of PRO process of a hollow fiber module. The effect of these operational parameters was investigated on the theoretical permeate water flux and power density. According to the theoretical results, the permeate water flux and the power density increased with increasing the concentration of draw solution and the flow rate of the draw solution. While decreased with increasing the feed solution concentration. By increasing the applied hydraulic pressure on the draw solution, the water flux decreased and the produced power density increased. The maximum power density and the corresponding permeate water flux of 2 M NaCl draw solution was approximately 16.414 W/m2 and 11.818 LMH respectively, which occurs at an applied hydraulic pressure of 50 bar.

يمكن اعتبار عملية تناضح الضغط المُثبَّط (PRO) كإحدى طرق استخدام طاقة التناضح ، وهي تقنية تعتمد على الغشاء. تلعب النمذجة الرياضية دورًا أساسيًا في تطوير وتحسين أنظمة PRO لتوليد الطاقة. في هذا البحث ، تم تطوير نموذج رياضي لوحدة الألياف المجوفة للتنبؤ بكثافة الطاقة و تَدَفُق الماء نظريًا. تم استخدام محلول كلوريد الصوديوم كمحلول تغذية ومحلول سحب. تم استخدام عوامل تشغيل مختلفة, تركيز محلول السحب (1 و 2 مولاري) ، ومعدل تدفق محلول السحب (2 ، 3 ، و 4 لتر / دقيقة)، فرق الضغط الهيدروليكي المطبق (0-90 بار) لتقييم أداء عملية PRO لوحدة الألياف المجوفة. تم دراسة تأثير هذه المتغيرات التشغيلية على تدفق المياه وكثافة الطاقة النظرية. وفقًا للنتائج النظرية ، زاد تدفق الماء المتخلل وكثافة الطاقة مع زيادة تركيز محلول السحب ومعدل تدفق محلول السحب. بينما انخفض تدفق الماء المتخلل وكثافة الطاقة مع زيادة تركيز محلول التغذية. بزيادة الضغط الهيدروليكي المطبق على محلول السحب ، انخفض تدفق الماء وزادت كثافة الطاقة الناتجة. كانت كثافة الطاقة القصوى وتدفق الماء المتخلل حوالي 16.414 واط/م2 و 11.818 لترم2.ساعة على التوالي عند استخدام محلول سحب 2 مولاري كلوريد الصوديوم ، والذي يحدث عند ضغط هيدروليكي مطبق قدره 50 بار.} }