Исследование плазмы

Моделирование электрофизических процессов в системе электролит–металлический электрод

Р. Ш. Басыров, Л. Н. Багаутдинова, Ф. М. Гайсин, Э. Р. Бельгибаев, Ал. Ф. Гайсин

Казанский национальный исследовательский технический университет им. А. Н. Туполева

Аннотация: Представлена модель физических процессов при протекании тока между частично погруженными металлическими пластинчатыми электродами и электролитом. Рассматриваются три фазы – воздух, жидкий электролит и пары воды. Приведены результаты расчета по модели многофазной среды с учетом следующих процессов: джоулево тепловыделение, теплопроводность и конвекция, парообразование и конденсация воды, с применением метода конечных элементов и уравнений гидрогазовой динамики. Расчет модели показал интенсивное парообразование парогазовой смеси вблизи электродов, выявлено увеличение температуры и объемной доли паровой фазы одновременно с уменьшением жидкой фазы вблизи электродов. Установлено уменьшение плотности тока в области интенсивного парообразования из-за пузырьков газа. Для расчетной модели распределения температуры электролита проведена верификация с помощью эксперимента, подтверждающая правильность выбранной модели.

УДК: 537.528

Поступила в редакцию: 29.05.2024
Исправленный вариант: 15.01.2025
Принята в печать: 11.03.2025

DOI: 10.31857/S0040364425010022