On the determination of local reverse osmosis membrane properties from optical boundary layer measurements

Kroiß, Alexander

Chemie-Ingenieurwesen, Technische Chemie, Biotechnologie

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Original title:: On the determination of local reverse osmosis membrane properties from optical boundary layer measurements
Translated title:: Zur Bestimmung lokaler Eigenschaften von Umkehrosmosemembranen mittels optischer Grenzschichtmessungen
Author:: Kroiß, Alexander
Year:: 2019
Document type:: Dissertation
Faculty/School:: Fakultät für Maschinenwesen
Advisor:: Sattelmayer, Thomas (Prof. Dr.)
Referee:: Sattelmayer, Thomas (Prof. Dr.); Leyer, Stephan (Prof. Dr.)
Language:: en
Subject group:: CIT Chemie-Ingenieurwesen, Technische Chemie, Biotechnologie; MTA Technische Mechanik, Technische Thermodynamik, Technische Akustik
Keywords:: Reverse Osmosis, Membrane, Local, Mass Transport, Boundary Layer, Optical, Interferometry, Schlieren, Shadowgraphy, CFD, Ray Tracing
Translated keywords:: Umkehrosmose, Membran, Lokal, Stofftransport, Grenzschicht, Optisch, Interferometrie, Schlieren, Schattenverfahren, CFD, Raytracing
TUM classification:: MTA 600d; CIT 280d; ERG 420d
Abstract:: The performance data of reverse osmosis membranes can vary significantly. The main reasons are local variations of material properties and membrane testing conditions. To determine membrane performance parameters with high local resolution, a new methodology was developed and validated. The inverse method combines conventional lab-scale membrane tests with optical boundary layer measurements visualizing mass transfer through the membrane. The combination of the experimental methods with computational fluid dynamics (CFD) and optical ray tracing makes the investigation of local mass transport phenomena possible. «
The performance data of reverse osmosis membranes can vary significantly. The main reasons are local variations of material properties and membrane testing conditions. To determine membrane performance parameters with high local resolution, a new methodology was developed and validated. The inverse method combines conventional lab-scale membrane tests with optical boundary layer measurements visualizing mass transfer through the membrane. The combination of the experimental methods with computat... »
Translated abstract:: Die Leistungsdaten von Umkehrosmosemembranen können erheblich variieren. Hauptgründe sind lokale Schwankungen der Materialeigenschaften und Membrantestbedingungen. Um die Membranleistungsparameter mit hoher Ortsauflösung zu bestimmen, wurde eine neue Methodik entwickelt und validiert. Die inverse Methode kombiniert herkömmliche Membrantests im Labormaßstab mit optischen Grenzschichtmessungen, mithilfe derer der Stofftransport durch die Membran visualisiert werden kann. Die Kombination der experimentellen Methoden mit CFD (Computational Fluid Dynamics) und optischem Raytracing ermöglicht die Untersuchung lokaler Stofftransportphänomene. «
Die Leistungsdaten von Umkehrosmosemembranen können erheblich variieren. Hauptgründe sind lokale Schwankungen der Materialeigenschaften und Membrantestbedingungen. Um die Membranleistungsparameter mit hoher Ortsauflösung zu bestimmen, wurde eine neue Methodik entwickelt und validiert. Die inverse Methode kombiniert herkömmliche Membrantests im Labormaßstab mit optischen Grenzschichtmessungen, mithilfe derer der Stofftransport durch die Membran visualisiert werden kann. Die Kombination der experi... »
ISBN:: 978-3-8439-4309-3
WWW:: https://mediatum.ub.tum.de/?id=1484945
Date of submission:: 17.05.2019
Oral examination:: 16.12.2019
Last change:: 18.02.2020
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