شبیهسازی عددی فرآیند الکترولیز آب شور به کمک امواج الکترومغناطیسی
نویسندگان
1 دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
2 دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
3 دانشکده مکانیک، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
doi
10.22060/mej.2024.22277.7592چکیده
در این تحقیق فرآیندهای الکترولیز آب شور و الکترولیز الکترومغناطیسی آب شور در هندسه متقارن محوری و به صورتهای پایا و وابسته به فرکانس شبیهسازی شده است. معادلات پیوستگی و نویر استوکس برای جریان سیال، معادله نرنست پلانک برای انتقال شار جرمی ذرات و معادلات ماکسول برای امواج الکترومغناطیس در نظر گرفته شدهاند. اعمال امواج الکترومغناطیسی به آب، موجب افزایش جنبش مولکولی شده و در نتیجه با عبور جریان کمتر از قطبهای آند و کاتد، فرآیند تجزیه املاح صورت میپذیرد. همچنین با عبور جریان کمتر از قطبها، سرعت خوردگی نیز کاهش مییابد. نتایج شبیهسازی نیز حاکی از تاثیر قابل توجه امواج الکترومغناطیس در جداسازی یونهای کلر و سدیم بوده است. بر اساس نتایج میزان جداسازی یونها در فرآیند الکترولیز الکترومغناطیسی آب شور بیش از سه برابر جداسازی یونها در فرآیند الکترولیز آب شور بوده است. همچنین تاثیر پارامترهای مختلفی چون قطر آند، ولتاژ الکتریکی و غلظت الکترولیت شبیهسازی گردیده و نتایج مقایسه شدهاند. نتایج حاکی از افزایش میزان جداسازی یونها با افزایش هر یک از پارامترهای ولتاژ و غلظت الکترولیت است. این در حالی است که بیشترین و کمترین میزان جداسازی یونها در قطرهای الکترود 8 و 16 میلیمتر حاصل شده است.
