Um dos principais problemas associados aos processos de separação por membranas é a queda de fluxo de permeado, o que limita a aplicação do processo na indústria, devido à acumulação de concentração de soluto na superfície da membrana (polarização por concentração). Neste sentido, um estudo numérico sobre o processo de separação água/óleo via membranas porosas tubulares considerando um domínio computacional tridimensional foi realizado com auxílio do software comercial ANSYS CFX 12. Um modelo matemático em regime permanente, aplicado a um fluido incompressível, escoando em regime turbulento no interior de módulos de filtração foi desenvolvido. Os resultados numéricos mostraram que o modelo matemático utilizado foi capaz de prever o acumulo de óleo (polarização por concentração) ao longo do comprimento das membranas tubulares. E ao se utilizar o módulo de separação casco/membrana tubular proposto em regime de escoamento turbulento, verificou-se um favorecimento da transferência de massa e uma dispersão da camada limite de concentração.