Отчет по проекту РФФИ №19-38-90314 Аспиранты, Промежуточный отчет, 2021 г. (второй этап)
Научно-популярное эссе
Демонстрация: график функции плотности распределения зарядов, нормированный на константу Фарадея
Аннотация
Математическое моделирование влияния реакции диссоциации/рекомбинации на перенос ионов соли (промежуточный отчет — второй этап)
Второй этап реализации проекта является логическим продолжением первого, с учетом усложнения задач в соответствии с грантом. Проведены исследования по заявленным в гранте планам – разработаны и численно решены математические модели переноса ионов бинарной соли с учетом реакции диссоциации/рекомбинации молекул воды в одномерном (1D) сечении канала обессоливания и двумерном (2D) канале обессоливания с учетом электроконвекции. В связи с многообразием 1D моделей проведена их классификация по свойствам уравнений, стационарности, области исследования, явлениям и свойствам раствора. В ходе исследования обнаружено новое явление в электромембранных системах – пробой пространственного заряда, установлены причины образования и свойства солитоноподобных волн заряда при сверхпредельных токовых режимах. Определены зависимости волн заряда от коэффициентов диффузии, начальной и граничной концентрации. Изучены особенности переноса ионов на каждом этапе пробоя. Установлена структура канала обессоливания и его сечения до, во время, после пробоя, а также в квазистационарном состоянии. Определено влияние некаталитической реакции диссоциации/рекомбинации молекул воды на перенос ионов соли в исследуемых моделях и электроконвекцию в 2D моделях. По результатам работы в рамках гранта за второй этап опубликовано 1 статья (Scopus) и 1 статья (Scopus) отправлена в печать. Разработаны и зарегистрированы 2 программы для ЭВМ, 4 статьи, индексируемы в РИНЦ, опубликованы в сборниках трудов Международных конференции, 2 тезиса во Всероссийских конференциях.