KFU. Card publication. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАТОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ВОДОРОДА

KAZAN
FEDERAL UNIVERSITY

- RUS
- 中文
- ES

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАТОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ВОДОРОДА

Form of presentation

Articles in Russian journals and collections

Year of publication

2023

Язык

русский

Authors, employees of KFU

Kashapov Lenar Nailevich, author

Kashapov Nail Faikovich, author

Chebakova Violetta Yurevna, author

Bibliographic description in the original language

Kashapov L.N., Kashapov N.F., Chebakova V.Yu. MATEMATIChESKOE MODELIROVANIE KATODNYKh PROCESSOV PRI POLUChENII VODORODA//Vestnik Tekhnologicheskogo universiteta. 2023. T. 26. № 1. S. 99-105.

Annotation

Математическое моделирование является важной составной частью современного подхода к решению при- кладных задач. Оно позволяет снизить как временные, так и экономические ресурсы за счет сокращения коли- чества натурных экспериментов. Зачастую для решения поставленных задач применяют комплекс математи- ческих моделей, описывающих физические процессы на разных уровнях. При этом более «простые» модели поз- воляют выделить необходимые для учета процессы и дать первичную информацию о них. Так в данной работе описывается применение модификации прямого метода Хука-Дживса к решению задачи по прогнозированию выхода водорода по току при электролизе щелочного раствора гидроксида калия. Интерес к получению водо- рода с помощью усовершенствования моделей электролизеров обрел второе дыхание в связи с возросшей необ- ходимостью в альтернативных источниках энергии. Решение данной задачи основывается на минимизации суммы квадратов отклонений прогнозных значений от имеющих экспериментальных данных. Параметрами оптимизации являются скорости констант прикатодных стадийных реакций. Система кинетических реакций, моделирующих выход, решается методом Рунге – Кутта четвертого порядка. В отличие от широко исполь- зуемого для оценки выхода закона Фарадея, данный алгоритм позволяет определить концентрацию и рассчи- тать константы скоростей стадийных приэлектродных реакций для всех частиц, вступающих в реакции на данном электроде. Полученные алгоритм может быть обобщен на прогнозирование выхода осаждаемого ма- териала в гальванотехнике и разрядах с жидкими электродами, а полученные константы скоростей могут быть использованы при постановке граничных условий для пространственных моделей

Keywords

Метод Хука-Дживса, метод Рунге-Кутта, получение водорода, математическое моделирование

The name of the journal

Вестник технологического университета

URL

https://elibrary.ru/item.asp?id=50145096

Please use this ID to quote from or refer to the card

https://repository.kpfu.ru/eng/?p_id=282656&p_lang=2

Full metadata record

Field DC	Value	Language
dc.contributor.author	Kashapov Lenar Nailevich	ru_RU
dc.contributor.author	Kashapov Nail Faikovich	ru_RU
dc.contributor.author	Chebakova Violetta Yurevna	ru_RU
dc.date.accessioned	2023-01-01T00:00:00Z	ru_RU
dc.date.available	2023-01-01T00:00:00Z	ru_RU
dc.date.issued	2023	ru_RU
dc.identifier.citation	Кашапов Л.Н., Кашапов Н.Ф., Чебакова В.Ю. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАТОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ВОДОРОДА//Вестник Технологического университета. 2023. Т. 26. № 1. С. 99-105.	ru_RU
dc.identifier.uri	https://repository.kpfu.ru/eng/?p_id=282656&p_lang=2	ru_RU
dc.description.abstract	Вестник технологического университета	ru_RU
dc.description.abstract	Математическое моделирование является важной составной частью современного подхода к решению при- кладных задач. Оно позволяет снизить как временные, так и экономические ресурсы за счет сокращения коли- чества натурных экспериментов. Зачастую для решения поставленных задач применяют комплекс математи- ческих моделей, описывающих физические процессы на разных уровнях. При этом более «простые» модели поз- воляют выделить необходимые для учета процессы и дать первичную информацию о них. Так в данной работе описывается применение модификации прямого метода Хука-Дживса к решению задачи по прогнозированию выхода водорода по току при электролизе щелочного раствора гидроксида калия. Интерес к получению водо- рода с помощью усовершенствования моделей электролизеров обрел второе дыхание в связи с возросшей необ- ходимостью в альтернативных источниках энергии. Решение данной задачи основывается на минимизации суммы квадратов отклонений прогнозных значений от имеющих экспериментальных данных. Параметрами оптимизации являются скорости констант прикатодных стадийных реакций. Система кинетических реакций, моделирующих выход, решается методом Рунге – Кутта четвертого порядка. В отличие от широко исполь- зуемого для оценки выхода закона Фарадея, данный алгоритм позволяет определить концентрацию и рассчи- тать константы скоростей стадийных приэлектродных реакций для всех частиц, вступающих в реакции на данном электроде. Полученные алгоритм может быть обобщен на прогнозирование выхода осаждаемого ма- териала в гальванотехнике и разрядах с жидкими электродами, а полученные константы скоростей могут быть использованы при постановке граничных условий для пространственных моделей	ru_RU
dc.language.iso	ru	ru_RU
dc.subject	Метод Хука-Дживса	ru_RU
dc.subject	метод Рунге-Кутта	ru_RU
dc.subject	получение водорода	ru_RU
dc.subject	математическое моделирование	ru_RU
dc.title	МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КАТОДНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ПОЛУЧЕНИИ ВОДОРОДА	ru_RU
dc.type	Articles in Russian journals and collections	ru_RU