反渗透(RO)膜已广泛应用于废水处理过程,利用计算流体力学(CFD)优化反渗透膜组件结构是近年来的研究重点。浓水隔网是反渗透膜组件的重要组成部分,不仅起到支撑流道的作用,而且可以减缓浓差极化现象和膜污染。因此对隔网的优化是反渗透膜组件优化的关键。目前对隔网的优化主要有隔网厚度、入水角度以及隔网构型等。但目前的隔网CFD模拟研究以采用单个,多则3-4个结构性单元为主,这无法全面地给出隔网各参数变化对膜通道中流体的影响。因此本课题采用多个结构性单元的模型,对隔网间距、入水角度、隔网厚度进行系统化的分析,为隔网的优化设计提供理论支持。因实际隔网构型较为复杂,故对隔网构型的模拟中,本课题采用了单个结构性单元。在反渗透膜组件的流场模拟中,本课题建立的三维模型均具有足够高的分辨率。对隔网间距的模拟表明,隔网间距为4时膜流道内的速度场、压降、壁面剪切应力的分布均处于中间水平,且隔网间距大于4后,平均壁面剪切应力增长倍数几乎不变。综合来看隔网间距为4是较为合适的选择。对隔网入水角度的模拟表明,45°入水角度时的隔网丝的分布,使得整个流道内流道变窄区域分布均匀,局部速度增加的区域在上下壁面交替出现,导致速度与上下壁面剪切应力分布优于其他入水角度,同时上下壁面剪切应力和压降的增长倍数整体上也优于其他入水角度。对隔网厚度的研究表明,隔网厚度30 mil时,膜流道内的速度和壁面剪切应力分布最佳,且具有较高的平均壁面剪切应力增长倍数。对隔网构型的研究表明,在反渗透膜组件模拟设计中,采用圆柱形隔网丝有一定的合理性;构型5在具有较高的平均壁面剪切应力的同时,压降并没有显著的增长。