Математические модели совместного расчёта электрических и тепловых полей в электрохимических системах (в электролитах)

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Настоящая работа посвящена исследованию математических моделей совместного расчёта электрических и тепловых полей в электрохимических системах (в электролитах). Как известно, процесс прохождения в электролите электрического тока сопровождается выделением джоулева тепла. Следствием перераспределения температуры в электрохимической системе является изменение основных физико-химических параметров: вязкости и плотности проводящей среды, удельной электропроводности и теплопроводности, коэффициента теплоотдачи и т. д. Учет в математических моделях взаимовлияния тепловых и электрических полей особую значимость приобретает в технологиях электролиза цветных металлов (в первую очередь, промышленного производства алюминия), характеризующегося высокотемпературными режимами и интенсивностью электротепломассопереноса. Процессы электролитно-плазменного удаления покрытий, полирования деталей и плазменно-электролитического оксидирования привлекают особое внимание со стороны машиностроительной промышленности благодаря возможности качественного улучшения свойств поверхности. В статье исследуются вопросы корректности постановок нелинейных моделей. Исследован вопрос однозначной разрешимости системы, установлены априорные оценки обобщенного решения в Соболевских нормах. Также система нелинейных уравнений в частных производных, рассматриваемая в работе, может описывать математическую модель совместного расчёта электрических и тепловых полей в твердых проводниках электричества и тепла.

Об авторах

Федор Владимирович Лубышев

ФГБОУ ВО «Уфимский университет науки и технологий»

Email: maxam721@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-3279-4293

доктор физико-математических наук, профессор кафедры информационных технологий и компьютерной математики

Россия, 450076, Россия, г. Уфа, ул. Заки Валиди, д. 32

Анатолий Миронович Болотнов

ФГБОУ ВО «Уфимский университет науки и технологий»

Email: bolotnovam@mail.ru
ORCID iD: 0009-0004-3309-2885

доктор физико-математических наук, профессор кафедры информационных технологий и компьютерной математики

Россия, 450076, Россия, г. Уфа, ул. Заки Валиди, д. 32

Махмут Эрнстович Файрузов

ФГБОУ ВО «Уфимский университет науки и технологий»

Автор, ответственный за переписку.
Email: fairuzovme@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9118-660X

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информационных технологий и компьютерной математики

Россия, 450076, Россия, г. Уфа, ул. Заки Валиди, д. 32

Список литературы

  1. Двухфазная трехмерная модель алюминиевого электролизера / Н. П. Савенкова [и др.] // Прикладная физика. 2012. № 3. С. 111–115.
  2. Математическое моделирование МГД-стабильности алюминиевого электролизера / Н. П. Савенкова [и др.] // Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии. 2020. Т. 13, № 2. С. 243–253. DOI: https://doi.org/10.17516/1999-494X-0211
  3. Мукаева В.Р., Парфенов Е.В. Математическое моделирование процесса электролитно-плазменного полирования // Вестник УГАТУ. 2012. T. 16, № 6. C. 67–73.
  4. Модельные представления о механизме микродугового оксидирования металлических материалов и управление этим процессом / А. Г. Ракоч [и др.] // Защита металлов. 2006. T. 42, № 2. C. 173–184.
  5. Методы совместных расчетов электрических и тепловых полей в электрохимических системах / В. Т. Иванов [и др.]. М.: Наука, 1978. 104 с.
  6. Самарский А.А., Лазаров Л.Д., Макаров В.Л. Разностные схемы для дифференциальных уравнений с обобщенными решениями. М.: Высшая школа, 1987. 296 с.
  7. Ладыженская О.А., Краевые задачи математической физики. М.: Наука, 1973. 408 с.
  8. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. М.: УРСС, 2003. 784 с.
  9. Francu J., Monotone operators. A survey directed to applications to differential equations // Aplikace Matematiky. 1990. Vol. 35, no. 4. P. 257–301.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Лубышев Ф.В., Болотнов А.М., Файрузов М.Э., 2025

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».