Математическое моделирование электроконвекции в канале обессоливания электродиализатора с учетом вынужденной конвекции

  • Узденова А.М. Карачаево-Черкесская государственная технологическая академия, Черкесск, Карачаево-Черкесская Республика, Россия
  • Коваленко А.В. Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
  • Никоненко В.В. Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
  • Уртенов М.Х. Кубанский государственный университет, Краснодар, Россия
УДК: 519.7:544.6+22.18:24.57

Аннотация

В статье предлагается математическая модель влияния электроконвекции на перенос ионов соли в камере обессоливания электродиализного аппарата при наличии вынужденной конвекции. Выявлены основные закономерности процесса электроконвекции.

Ключевые слова: математическое моделирование, электроконвекция, электродиализный аппарат, электромембранные системы, камера обессоливания

Информация об авторах

Аминат Магометовна Узденова
аспирантка кафедры математического анализа Карачаево-Черкесского государственного университета им. У.Д. Алиева
e-mail: uzd_am@mail.ru
Анна Владимировна Коваленко
канд. экон. наук, доцент кафедры прикладной математики Кубанского государственного университета
e-mail: savanna-05@mail.ru
Виктор Васильевич Никоненко
д-р хим. наук, профессор кафедры физической химии Кубанского государственного университета
e-mail: v_nikonenko@mail.ru
Махамет Али Хусеевич Уртенов
д-р физ.-мат. наук, профессор кафедры прикладной математики Кубанского государственного университета
e-mail: urtenovmax@mail.ru

Литература

  1. Mishchuk N. Concentration polarization of interface and non-linear electrokinetic phenomena // Adv. Colloid Interface Sci. 2010. Vol. 160. No 1-2. P. 16-39.
  2. Nikonenko V., Pismenskaya N., Belova E., Sistat Ph., Larchet Ch., Pourcelly G. Intensive current transfer in membrane systems: Modelling, mechanisms and application in electrodialysis // Adv. Colloid Interface Sci. 2010. Vol. 160. P. 101-123.
  3. Kim S.-J., Ko S.-H., Kang K.H., Han J. Direct Seawater Desalination by Ion Concentration Polarization // Nature Nanotech. 2010. Vol. 5. P. 297-301.
  4. Mishchuk N., Trond H., Tormod V., Janko A., Helmut K. Micropump based on electroosmosis of the second kind // Electrophoresis. 2009. Vol. 30. P. 3499-3506.
  5. Tallarek U., Leinweber F., Nischang I. Perspective on concentration polarization effects in electrochromatographic separations // Electrophoresis. 2005. Vol. 26. Р. 391-404.
  6. Rubinshtein I. Theory of concentration polarization effects in electrodialysis on counter-ion selectivity of ion-exchange membranes with differing counter-ion distribution coefficients // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1990. Vol. 86. No 10. P. 1857-1861.
  7. Уртенов М.Х. Краевые задачи для системы уравнений Нернста-Планка-Пуассона (факторизация, декомпозиция, модели, численный анализ). Краснодар: КубГУ, 1998. 140 с.
  8. Рубинштейн И., Зальцман Б., Прец И., Линдер К. Экспериментальная проверка электроосмотического механизма формирования "запредельного" тока в системе с катионообменной электродиализной мембраной // Электрохимия. 2002. Т. 38, №8. C. 956-967.
  9. Rubinshtein I., Maletzki F. Electroconvection at an electrically inhomoheneous permselective membran surface // J. Chem. Soc., Faradey Trans. II. 1991. Vol. 87. No 13. P. 2079-2087.
  10. Rubinstein I., Zaltzman B. Electro-osmotically induced convection at a permselective membrane // Phys. Rev. E. 2000. Vol. 62. No 2. P. 2238-2251.
  11. Rubinstein I., Zaltzman B. Electro-osmotic slip of the second kind and instability in concentration polarization at electrodialysis membranes // Math. Mod. Meth. Appl. Sci. 2001. Vol. 11. Р. 263-299.
  12. Rubinstein I., Zaltzman B. Electro-osmotic slip and electroconvective instability // J. Fluid Mech. 2007. Vol. 579. Р. 173-226.
  13. Узденова А.М., Коваленко А.В., Уртенов М.Х. Моделирование электроконвекции в электромембранной системе при наличии вынужденной конвекции // Экологический вестник научных центров Черноморского экономического сотрудничества. 2011. №1. С. 77-83.
  14. Ньюман Дж. Электрохимические системы, М.: Мир, 1977. 463 с.
  15. Роуч П. Вычислительная гидродинамика, М.: Мир, 1980. 616 с.
  16. Заболоцкий В.И., Никоненко В.В. Перенос ионов в мембранах. М.: Наука, 1996. 392 с.

Финансирование

Работа выполнена при поддержке Минобрнауки РФ в рамках ФЦП "Научные и научно-педагогические кадры инновационной России" на 2009-2013 годы (П596) и РФФИ (10-01-00194).

Узденова А.М., Коваленко А.В., Никоненко В.В., Уртенов М.Х. Математическое моделирование электроконвекции в канале обессоливания электродиализатора с учетом вынужденной конвекции
Выпуск
Страницы
78-88
Прислано
2011-08-23
Опубликовано
2011-12-23

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)