Теоретические основы химической технологии, 2023, T. 57, № 5, стр. 612-616
Математическое описание электро-массобменных процессов на основе уравнения переноса субстанции
Л. В. Равичев a, *, С. И. Ильина a, В. Я. Логинов a, В. И. Быков a, А. А. Титов a
a Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева
Москва, Россия
* E-mail: ravichevlv@list.ru
Поступила в редакцию 02.07.2023
После доработки 11.07.2023
Принята к публикации 23.07.2023
- EDN: MIBTJO
- DOI: 10.31857/S0040357123050196
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
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.
Полные тексты статей выпуска доступны в ознакомительном режиме только авторизованным пользователям.
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.
Дополнительные материалы отсутствуют.
Инструменты
Теоретические основы химической технологии