ДИФФУЗIЯ КОМПОНЕНТIВ ЕЛЕКТРОЛIТА, УТВОРЮВАННЯ ПОДВIЙНОГО ЕЛЕКТРИЧНОГО ШАРУ ТА СТIЙКIСТЬ ПРОЦЕСУ

V. I. Eliseev, Yu. P. Sovit

Анотація


Розглянуто задачу про дифузію компонентів електроліту, яку, як правило, аналізують у випадку дослідження приелектродних процесів, коли необхідно мати уявлення про розподіл компонентів в області розв’язку. Показано, що математична складність дифузійних задач в електролітах полягає у виникненні великого числа в рівнянні Пуассона в разі його зведення до безрозмірної форми. Продемонстровано, що поява великого числа призводить до значного зменшення кроку інтегрування за часом, а також нестійкості процесу розв’язання, що змушує дослідників шукати методи розв’язку таких задач. У даній статті доведено, що процес дифузії компонентів електроліту у випадку збурення системи і виведення її з локальної рівноваги повинен проходити плавно, без коливальних елементів. Ці вимоги спричиняють додаткові труднощі під час числової реалізації розв’язку. У даному випадку як числовий метод розрахунку застосовано метод введення штучного релаксаційного коефіцієнта, який не усуває проблем, характерних для цього типу задач, але простота робить його зручним для одержання розв’язків у задачах, що відповідають реальним фізичним процесам. Доведено, що якщо для одновимірних задач цей метод може несуттєво позначатися на розв’язку, то для просторових він дозволяє істотно спростити одержання числових величин, а отже, викликає інтерес розкриття можливостей даного методу. У статті визначено вплив релаксаційного коефіцієнта на стійкість процесу і на розв’язання задачі дифузії бінарного електроліту. Показано, що в процесі переміщення компонентів, які суттєво відрізняються за величинами коефіцієнтів дифузії, з’являються помітні градієнти електричного потенціалу, що істотно впливають на розподіл параметрів в електроліті.

Ключові слова


приелектродний процес; числовий метод розв’язку; стійкість процесу дифузії; градієнти електричного потенціалу

Повний текст:

PDF (Russian)

Посилання


Карлин, Ю.В. Численный метод решения задач нестационарного ионного переноса в многоионных электрохимических системах [Текст]/ Ю.В. Карлин // Электрохимия. – 1992. – Т. 28, вып. 9. – С. 1358 – 1363.

Григин, А.П. Естественная конвекция в электрохимических системах [Текст]/ А.П. Григин, А.Д. Давыдов // Там же. – 1998. – Т. 34, № 11. – С. 1237 – 1263.

Волгин, В.М. Численные методы моделирования нестационарного ионного переноса с учетом миграции в электрохимических системах [Текст]/ В.М. Волгин, А.Д. Давыдов // Там же. – 2001. – Т. 37, № 11. – С. 1376 – 1385.

Никоненко, В.В. Анализ электродиффузионных уравнений в декомпозиционной форме [Текст]/ В.В. Никоненко, М.Х. Уртенов // Там же. – 1996. – Т. 32, №2. – С. 207 – 214.

Декомпозиционные уравнения для одномерного случая стационарного переноса ионов электролита [Текст]/ В.А. Бабешко, В.И. Заболоцкий, Р.Р. Сеидов, М.Х. Уртенов // Там же. – 1997. – Т. 33, №8. – С. 855 – 862.

Лаврентьев, А.В. Полная декомпозиция системы электродиффузионных уравнений для бинарного и тернарного электролитов при выполнении условия электронейтральности [Текст]/ А.В. Лаврентьев, М.Х. Уртенов, Т.Л. Шапошникова // Глобал. науч. потенциал: науч.-практ. журн. – 2014. – №2(35). – С. 66 – 70.

Елисеев, В.И. Массообмен в поре солевого осадка на поверхности анода свинцового аккумулятора в процессе разряда [Текст]/ В.И.Елисеев //Вісн. Дніпр. ун-ту. Сер.: Механіка. – 2013. – №5 (21). – Вип. 17, т. 1. – С. 81 – 86.

Елисеев, В.И. Ионообмен в ячейке солевого осадка на положительном электроде при разряде свинцово-кислотного аккумулятора [Текст]/ В.И.Елисеев, Ю.П.Совит // Системне проектування та аналіз характеристик аерокосмічної техніки: зб. наук. пр.– Д. – 2014. – Т. 17.– С. 112 – 120.

Бурылова, Н.В. Математическое моделирование гидродинамики и тепломассообмена в электрохимических системах [Текст]: дис….канд. физ.-мат. наук: 01.02.05/ Бурылова Н.В. – Д., 2005. – 135с.

Демидович, Б.П. Лекции по математической теории устойчивости [Текст]/ Б.П.Демидович. – М.: Наука, 1967. – 472 c.

Chorin, A.J. A numerical method for solving incompressible viscous flow problems / A.J. Chorin // J. Comput. Phys. – 1967. – Vol.2. – P. 12 – 26.


Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.



Індексування журналу

Журнал розміщено у наукометричних базах, репозитаріях та пошукових системах:

         


Адреса редколегії:  Дніпровський рнаціональний університет імені Олеся Гончара, пр. Гагаріна, 72, Дніпро, Україна, 49000.

Д. т. н., проф. Книш. Л. I., ДНУ. 

Телефон: (099) 00-34-310 E-mail: lknysh@ukr.net

Канд. ф.-м. н. Карплюк В. I., ДНУ. 

Телефон:(067) 801-97-91 E-mail: vl.karpliuk@ukr.net

www.dnu.dp.ua


Free counters! Яндекс.Метрика

Лицензия Creative Commons
Це видання має доступ за ліцензією Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.


Open Science in Ukraine - website development