正渗透膜技术作为一种新兴的膜分离技术,已经在废水处理、海水淡化和发电等方面展现出了潜力和优势。正渗透膜分离技术以半透膜两侧的渗透压差为驱动力。由于膜分离过程中不可避免的存在浓差极化,可以在卷式膜组件中加入隔网,增加对速度边界层的扰动,减缓浓差极化。计算流体力学CFD是模拟膜组件内部流动和膜内传质一种有效的方法,可以得到膜组件内压强分布、速度分布和壁面剪切力的分布。本研究使用计算流体力学软件FLUENT 15.0和网格划分工具ANSYS Meshing。对正渗透膜组件原液通道中加入长方体隔网的流道进行模拟,其中隔网纤维的排布方式有浸没式、单边式和交错式。从流道压降和壁面剪切力两个方面,对比三种不同排布方式得出,浸没式隔网流道壁面剪切力最大,同时其压降也最大,与传统圆柱体隔网相比,长方体隔网无论是哪种排布方式都比圆柱体隔网的壁面剪切力和压降都要大。将浸没式隔网二维模型与三维模型计算结果进行对比,发现二维模型在压降和壁面剪切力方面与三维模型基本相符。三种不同排布方式,进口流速增加,流道压降和平均壁面剪切力均增加,但是壁面剪切力的作用范围没有发生变化,只是峰值和谷值发生了变化。为了增强传质效果,设计了两种改进隔网,结果表明,方案二中的b3模型壁面剪切力最大,对于减缓浓差极化最有效。最后对双层隔网进行了模拟,改变上下层隔网纤维的间距、隔网纤维厚度和轴向隔网纤维与水流方向的夹角,模拟结果表明,下壁面平均剪切力随着横向纤维间距的增大先减小后增大,流道平均压降和上壁面平均剪切力随着横向纤维间距的增大而减小,隔网横向纤维厚度过大是不适合双层隔网的。综合考虑壁面剪切力和压降,上层隔网纤维与水流方向的夹角为45°在双层隔网中是最优的方案。