Математические модели совместного расчёта электрических и тепловых полей в электрохимических системах (в электролитах)
- Авторы: Лубышев Ф.В.1, Болотнов А.М.1, Файрузов М.Э.1
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО «Уфимский университет науки и технологий»
- Выпуск: Том 25, № 3 (2023)
- Страницы: 150-158
- Раздел: Математика
- Статья получена: 19.12.2025
- Статья одобрена: 19.12.2025
- Статья опубликована: 24.12.2025
- URL: https://bakhtiniada.ru/2079-6900/article/view/359981
- DOI: https://doi.org/10.15507/2079-6900.25.202303.150-158
- ID: 359981
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. 32Анатолий 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. 32Махмут 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. 32Список литературы
- Двухфазная трехмерная модель алюминиевого электролизера / Н. П. Савенкова [и др.] // Прикладная физика. 2012. № 3. С. 111–115.
- 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
- Мукаева В.Р., Парфенов Е.В. Математическое моделирование процесса электролитно-плазменного полирования // Вестник УГАТУ. 2012. T. 16, № 6. C. 67–73.
- 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.
- Методы совместных расчетов электрических и тепловых полей в электрохимических системах / В. Т. Иванов [и др.]. М.: Наука, 1978. 104 с.
- Самарский А.А., Лазаров Л.Д., Макаров В.Л. Разностные схемы для дифференциальных уравнений с обобщенными решениями. М.: Высшая школа, 1987. 296 с.
- Ладыженская О.А., Краевые задачи математической физики. М.: Наука, 1973. 408 с.
- Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. М.: УРСС, 2003. 784 с.
- Francu J., Monotone operators. A survey directed to applications to differential equations // Aplikace Matematiky. 1990. Vol. 35, no. 4. P. 257–301.
Дополнительные файлы



