Моделирование потоков ионов в процессе электролитического рафинирования

Abstract

Статья посвящена моделированию потоков заряженных частиц в электростатическом поле в процессе электролитического рафинирования между поверхностью катода и анода. Большое значение такие исследования имеют для повышения эффективности металлургических процессов, в частности электролитического рафинирования меди и других металлов. Кроме того, моделирование электростатических полей между поверхностями электродов помогает исследовать природу взаимодействия катода с анодом. Приведен смешанный метод частиц, адаптированный к моделированию миграционной диффузии потока ионов в процессе электролитического рафинирования. На эйлеровом этапе с помощью уравнений Максвелла моделируются потенциалы электростатического поля. На лагранжевом этапе строятся законы движения и траектории ионов в виде квадратичных сплайнов. Приведены результаты компьютерного моделирования миграционных потоков ионов в процессе электролитического рафинирования меди.

The work is devoted to modeling of flows of the charged particles in an electrostatic field arising in the course of electrolysis between a surface of the cathode and the anode. Such researches have great value for increase of efficiency of metallurgical processes in particular, electrolytic refinement of copper and other metals. Besides, modeling of electrostatic fields between surfaces of electrodes, helps to investigate the nature of interaction of the cathode with the anode. The mixed method of particles adapted for modeling of the migratory diffusion of a stream of ions in the course of electrolytic refinement is given in the article. At the Eulerian stage potentials of an electrostatic field are modelled by means of Maxwell’s equations. At the Lagrangian stage laws of movement and a trajectory of ions in the form of the square-law splines are developed. The results of computer modeling for the electrolytic refinement of copper are given.