Введение
1. Современное состояние задачи системного исследования электрохимических процессов ... 16
2. Системное исследование физических полей в электрохимических устройствах 28
2.1. Концептуальная модель электрохимического устройства как основа его исследования 28
2.2. Частные случаи концептуальной модели электрохимического устройства 30
2.2.1.Модель электрохимического устройства с постоянными параметрами в изотермических условиях 30
2.2.2. Модель электрохимической системы с электродной кинетикой, контролируемой стадией разряда 31
2.2.3. Модель электрохимического устройства с диффузионным контролем кинетики электродных процессов и высокой электропроводностью электродов 32
3. Прямые задачи моделирования электрохимических устройств, вытекающие из концептуальной модели 37
3.1. Математическое моделирование электромассопереноса при электрохимическом покрытии внутренней поверхности волновода s условиях диффузионного контроля кинетики 37
3.1.1. Физическая постановка задачи исследования 37
3.1.2. Кинетика электродных процессов электрохимического серебрения 38
3.1.3. Моделирование концентрационного поля электролита 41
3.1.4. Моделирование электрического поля в электролите 49
3.1.5. Электрическая схема замещения волновода в режиме электрохимического серебрения 57
3.1.6. Выводы... . 60
3.2. Математическое моделирование электромассопереноса в свинцово - кислотном аккумуляторе при диффузионном контроле кинетики электродных процессов 61
3.2.1. Физическая постановка задачи исследования аккумулятора 61
3.2.2. Кинетика электродных процессов аккумулятора 63
3.2.3. Дифференциальное уравнение массопереноса в электролите 68
3.2.4. Краевые и начальное условия для поля концентрации электролита 69
3.2.5. Математическое моделирование поля концентрации электролита в свинцово - кислотном аккумуляторе 71
3.2.6. Математическое моделирование электрического поля в отрицательном электроде аккумулятора 79
3.2.7. Математическое моделирование электрического поля в положительном электроде аккумулятора 86
3.2.8. Математическое моделирование электрического поля в электролите аккумулятора 88
3.2.9. Системное исследование физических полей в свинцовом аккумуляторе (сопряжение краевых условий на границах раздела «электрод -электролит») 91
3.2.10. Математическое моделирование разрядной кривой свинцово -кислотного аккумулятора 99
3.2.11. Математическое моделирование тока разряда аккумулятора на постоянное сопротивление 126
3.2.12. Электрическая схема замещения свинцово - кислотного аккумулятора 133
3.2.13. Частотные характеристики свинцово - кислотного аккумулятора 136
3.2.14. Выводы 144
3.3. Математическое моделирование электрических полей в электролизерах при кинетике электродных процессов, контролируемой стадией разряда 146
3.3.1. Физическая постановка задачи и вывод краевых условий 146
3.3.2. Моделирование электролизера, включенного на заданный источник тока 150
3.3.3. Моделирование электролизера, включенного на заданный источник напряжения 157
3.3.4. Выводы 162
3.4. Математическое моделирование электрохимических устройств методом интегральных уравнений 163
3.4.1. Основные положения математической теории потенциалов, используемой для моделирования электрических полей в электрохимических устройствах 163
3.4.2. Интегральные уравнения электрических полей в электрохимических устройствах с геометрически сложными границами 174
3.4.3. Интегральные уравнения процесса массопереноса в щелевой модели поры электрода свинцово - кислотного аккумулятора 183
3.4.4. Выводы 190
4. Специальные вопросы математического модели рования физических полей в электрохимических устройствах 192
4.1. Математическое моделирование химических источников тока рулонной конструкции 192
4.1.1. Геометрическая аппроксимация конструкции источника тока 192
4.1.2. Основные физико - химические допущения, принимаемые при моделировании химического источника тока 194
4.1.3. Математическое моделирование поля концентрации электролита 195
4.1.4. Математическое моделирование электрического поля в электролите 214
4.1.5. Расчет разрядного напряжения источника тока рулонной конструкции 221
4.1.6. Электрическая схема замещения ЛТХ ХИТ рулонной конструкции 233
4.1.7. Выводы 234
4.2. Моделирование распределения электрического поля по поверхности зуба металлической шестерни при ее электрохимическом восстановлении 236
4.2.1. Основные физические допущения и постановка краевой задачи исследования электрического поля в электролите 236
4.2.2. Расчет распределения электрического поля в электролите 241
4.2.3. Выводы 248
5. Обратные задачи математического моделирования электрохимических систем и устройств 250
5.1. Определение параметров электрохимической системы в условиях смешанного контроля кинетики электродных процессов (стадии диффузии и стадии разряда) 250
5.1.1. Математическая модель электрохимической цепи 250
5.1.2. Идентификации кинетических параметров электродных процессов.. 254
5.1.3. Выводы 257
5.2. Оптимальное проектирование свинцово - кислотного аккумулятора с избыточной схемой сборки по критерию максимальной емкости 257
5.2.1. Основные расчетные геометрические и физико-химические соотношения свинцово - кислотного аккумулятора 258
5.2.2. Оптимальное проектирование свинцово - кислотного аккумулятора как задача нелинейного программирования 265
5.2.3. Выводы 270
Заключение 272
Литература 275
Приложения , 295
