Перенос ионов в трехслойных ионообменных мембранных системах при интенсивных токовых режимах — страница 4

  • Просмотров 377
  • Скачиваний 13
  • Размер файла 136
    Кб

интенсивных токовых режимах. 2. Предложенная математическая модель массопереноса в трехслойных мембранных системах при токах выше предельного с одновременным учетом сопряженных явлений качественно и количественно описывает поведение мембранных систем в запредельном состоянии (в зависимости от величины приложенного напряжения, плотности электрического тока, входной концентрации, геометрических параметров). Расчеты по

модели предоставляют данные для экспериментальной проверки распределения концентраций с помощью метода лазерной интерферометрии. 3. Модификация метода параллельной стрельбы с продолжением по параметрам, автоматическим выбором шага переменной длины и логарифмической заменой переменных позволяет расширить круг решаемых методами стрельбы краевых задач для сингулярно возмущенной системы дифференциальных уравнений,

обладает расширенной областью сходимости пристрелочного алгоритма и может быть использована при решении плохообусловленных краевых задач в экологии, электрохимии и ряде других областей науки, где используются уравнения Нернста-Планка и Пуассона. Основные положения, выносимые на защиту. 1. Обоснование наличия трех интенсивных токовых режимов переноса ионов в мембранной системе: квазиравновесного, промежуточного и режима

Шоттки, и механизма их функционирования на основе разработанной математической модели двойного электрического слоя на границе мембрана/раствор. 2. Основные закономерности переноса ионов в трехслойной мембранной системе при интенсивных токовых режимах, а именно: а) утверждение, что одновременный учет трех факторов: диссоциации воды, пространственного заряда и сопряженной конвекции объясняет экспериментально наблюдаемые

зависимости толщины диффузионного слоя от плотности тока; б) объяснение механизма влияния диссоциации воды, пространственного заряда и сопряженной конвекции на формирование зависимости толщины диффузионного слоя от плотности тока; в) количественный анализ зависимости толщины диффузионного слоя от плотности тока и результаты сопоставления расчетных зависимостей с экспериментальными; г) строение области пространственного

заряда (ОПЗ) в диффузионном слое и в мембране; д) теоретические оценки величин пространственного заряда и напряженности электрического поля в трехслойной мембранной системе. 3. Метод и алгоритм расчета толщины диффузионного слоя с использованием экспериментальных зависимостей эффективных чисел переноса от плотности тока и вольтамперной кривой. 4. Модификация метода параллельной стрельбы с продолжением по параметрам,