Математическое описание электро-массобменных процессов на основе уравнения переноса субстанции
- Авторы: Равичев Л.В.1, Ильина С.И.1, Логинов В.Я.1, Быков В.И.1, Титов А.А.1
-
Учреждения:
- Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
- Выпуск: Том 57, № 5 (2023)
- Страницы: 612-616
- Раздел: Статьи
- Дата публикации: 01.09.2023
- URL: https://journals.rcsi.science/0040-3571/article/view/138552
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0040357123050196
- EDN: https://elibrary.ru/MIBTJO
- ID: 138552
Цитировать
Аннотация
При изучении процессов электродиализного разделения при пульсирующем токе была выявлена проблема отсутствия математического описания электро-массообменных процессов, учитывающего нестационарные токовые режимы. Основной проблемой описания электро-массобменных процессов является наличие двух движущих сил – градиента электрического потенциала и градиента концентраций. Целью настоящей работы является создание критериального уравнения переноса заряда, полученного по аналогии с выводами уравнений переноса субстанции. В результате было получено уравнение конвективной электропроводности, выражающее в общем виде распределение плотности заряда в движущемся потоке. Полученное уравнение позволило вывести критерии электрического подобия – электрические числа Пекле и Прандтля. Приведено сопоставление размерностей полученных электрических чисел и классических. С помощью полученных чисел выведено число Нуссельта для электро-массообменных процессов, которое учитывает перенос вещества как за счет градиента концентрации так за счет разности потенциалов, а также влияние на процесс электродиализного разделения рабочей и предельной плотности тока и геометрических параметров аппарата.
Об авторах
Л. В. Равичев
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Email: ravichevlv@list.ru
Россия, Москва
С. И. Ильина
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Email: ravichevlv@list.ru
Россия, Москва
В. Я. Логинов
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Email: ravichevlv@list.ru
Россия, Москва
В. И. Быков
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Email: ravichevlv@list.ru
Россия, Москва
А. А. Титов
Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Автор, ответственный за переписку.
Email: ravichevlv@list.ru
Россия, Москва
Список литературы
- Жакин А.И. Электрогидродинамика // Успехи физических наук, 2012. Т. 182. № 5. С. 495–520. https://doi.org/10.3367/UFNr.0182.201205b.0495
- Саранин В.А. Электрогидродинамика: Равновесия, зарядка и конвекция жидких масс в электрических полях: дис. Док. Тех. Наук: 01.02.05 // Саранин Владимир Александрович. – Глазов, 1999.
- Ильин В.А., Пономарева Л.А. Электроконвекция слабопроводящей жидкости в высокочастотном электрическом поле // Вестник пермского университета. 2013. № 3(25). С. 28–36.
- Ильин В.А., Куршина Е.В. Исследование модели электроконвекции идеального диэлектрика в конденсаторе с твердыми границами // Вестник пермского университета. 2009. № 1(27). С. 3–6.
- Гросу Ф.П., Болога М.К., Болога А.М. Особенности теплообмена в условиях электрической конвекции // Электронная обработка материалов. 2010. № 4. С. 41–55.