Журнал Белорусского государственного университета. Математика. Информатика
RUS  ENG    ЖУРНАЛЫ   ПЕРСОНАЛИИ   ОРГАНИЗАЦИИ   КОНФЕРЕНЦИИ   СЕМИНАРЫ   ВИДЕОТЕКА   ПАКЕТ AMSBIB  
Общая информация
Последний выпуск
Архив
Правила для авторов

Поиск публикаций
Поиск ссылок

RSS
Последний выпуск
Текущие выпуски
Архивные выпуски
Что такое RSS



Журн. Белорус. гос. ун-та. Матем. Инф.:
Год:
Том:
Выпуск:
Страница:
Найти






Персональный вход:
Логин:
Пароль:
Запомнить пароль
Войти
Забыли пароль?
Регистрация


Журнал Белорусского государственного университета. Математика. Информатика, 2022, том 2, страницы 70–81
DOI: https://doi.org/10.33581/2520-6508-2022-2-70-81
(Mi bgumi190)
 

Вычислительная математика

Математическое моделирование переноса ионов соли в трехмерном канале обессоливания электродиализного аппарата

А. В. Коваленкоa, А. В. Овсянниковаb

a Кубанский государственный университет, ул. Ставропольская, 149, 350040, г. Краснодар, Россия
b Финансовый университет при Правительстве Российской Федерации, пр. Ленинградский, 49/2, 125167, г. Москва, Россия
Список литературы:
Аннотация: Представлена и исследована новая 3D-модель переноса ионов соли $1 : 1$ в канале обессоливания электродиализного аппарата. Впервые предложена трехмерная математическая модель переноса ионов соли в канале обессоливания с учетом электроконвекции на основе системы уравнений Нернста – Планка, Пуассона и Навье – Стокса с электрической силой и естественными краевыми условиями. Для решения краевой задачи использован метод конечных элементов в среде кросс-платформенного программного обеспечения для численного анализа COMSOL Multiphysics в сочетании с методом последовательных приближений, когда на текущем слое поочередно методом Ньютона решаются электрохимическая и гидродинамическая части задачи. В результате численного анализа впервые установлены фундаментальные закономерности переноса ионов соли в трехмерном канале, возникновения и развития электроконвективных вихрей, в том числе обнаружены их новые трехмерные спиралевидные формы. Показано, что электроконвективные вихри существуют в виде кластеров, внутри которых могут происходить бифуркации вихрей. Таким образом, уточнено и развито современное упрощенное представление о строении электроконвективных вихрей.
Ключевые слова: 3D-математическая модель переноса; 3D-модель; трехмерная модель; мембранные системы; ионообменная мембрана; математическое моделирование; электроконвективные вихри; прямое численное моделирование.
Финансовая поддержка Номер гранта
Российский фонд фундаментальных исследований 20-58-12018 ННИО_а
Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований в рамках научного проекта 20-58-12018 ННИО_а «Исследование влияния электроконвекции, диссоциации воды и геометрии спейсеров на электродиализное обессоливание в интенсивных токовых режимах».
Поступила в редакцию: 24.01.2022
Исправленный вариант: 15.06.2022
Принята в печать: 15.06.2022
Тип публикации: Статья
УДК: 303.732.4+514.84+515.1+530.1
Образец цитирования: А. В. Коваленко, А. В. Овсянникова, “Математическое моделирование переноса ионов соли в трехмерном канале обессоливания электродиализного аппарата”, Журн. Белорус. гос. ун-та. Матем. Инф., 2 (2022), 70–81
Цитирование в формате AMSBIB
\RBibitem{KovOvs22}
\by А.~В.~Коваленко, А.~В.~Овсянникова
\paper Математическое моделирование переноса ионов соли в трехмерном канале обессоливания электродиализного аппарата
\jour Журн. Белорус. гос. ун-та. Матем. Инф.
\yr 2022
\vol 2
\pages 70--81
\mathnet{http://mi.mathnet.ru/bgumi190}
\crossref{https://doi.org/10.33581/2520-6508-2022-2-70-81}
Образцы ссылок на эту страницу:
  • https://www.mathnet.ru/rus/bgumi190
  • https://www.mathnet.ru/rus/bgumi/v2/p70
  • Citing articles in Google Scholar: Russian citations, English citations
    Related articles in Google Scholar: Russian articles, English articles
    Журнал Белорусского государственного университета. Математика. Информатика
    Статистика просмотров:
    Страница аннотации:102
    PDF полного текста:42
    Список литературы:23
     
      Обратная связь:
     Пользовательское соглашение  Регистрация посетителей портала  Логотипы © Математический институт им. В. А. Стеклова РАН, 2024