فهرست مطالب نویسنده:
babak ghadamiarabi
-
در روشهای رسوبگیری الکتروشیمیایی مس، با اعمال جریان الکتریکی بین دو الکترود غوطه ور در الکترولیت شامل CuSO4-H2SO4-H2O، مس روی سطح الکترود کاتد رسوب میکند. حضور میدان مغناطیسی تاثیر قابل توجهی بر عملکرد سلهای رسوبگیری الکتروشیمیایی دارد. مهمترین نقشهای میدان مغناطیسی در این فرآیندها نیروی لورنتز، جابهجایی هیدرودینامیک مغناطیسی (MHD convection) و اثر متقابل آن با جابهجایی طبیعی ناشی از گرادیان غلظت هستند. در این مطالعه به کمک دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)، شبیه سازی دو بعدی و ناپایدار سلهای الکترولیز (تک فازی) و الکترووینینگ (دو فازی (مایع-گاز)) مس در حضور میدان مغناطیسی انجام شد. معادلات انتقال جرم ذرات نرنست- پلانک، مومنتوم و پتانسیل الکتریکی به کمک روش حجم محدود حل شدهاند. در شبیه سازی دو فازی سل الکترووینینگ مس روش اولرین-لاگرانژین برای الکترولیت و گاز اکسیژن به کار برده شد. نتایج شبیه سازی فرآیند الکترولیز تطابق خوبی با دادههای آزمایشگاهی ارایه شده توسط مولنهاف و همکارانش داشت. پس از اعتبارسنجی مدل، تغییرات غلظت مس و سرعت الکترولیت دو فرآیند مطالعه و با هم مقایسه شد. نتایج شبیه سازی نشان داد که اثر متقابل بین جا-بهجایی MHD و جابهجایی طبیعی و همچنین انباشته شدن لایههای غلظتی باعث کاهش سرعت الکترولیت میشود. در نتیجه کاهش سرعت در فرآیند الکترووینینگ دیرتر از فرآیند الکترولیز اتفاق میافتد، اما کاهش سرعت الکترولیت در مرحلهی دوم فرآیند الکترووینینگ مس حدود % 93 و خیلی بیشتر از کاهش % 33 در فرآیند الکترولیز مس است.کلید واژگان: رسوبگیری الکتریکی مس, میدان مغناطیسی, دینامیک سیالات محاسباتی, جابه جایی هیدرودینامیک مغناطیسی, جابه جایی طبیعیIn copper electrodeposition methods, by applying an electric current between two electrodes immersed in an electrolyte containing CuSO4- H2SO4-H2O, copper is deposited on the cathode surface. Presence of magnetic field has a considerable effect on the performance of electrodeposition cells. The most important roles of the magnetic field on these processes are Lorentz force, magnetohydrodynamic (MHD) convection and its interaction with the natural convection induced by the concentration gradient. In this study, an unsteady, two-dimensional copper electrolysis (one phase) and electrowinning (two-phase liquid-gas) cells were simulated in the presence of magnetic field by using Computational Fluid Dynamics (CFD). The equations of Nernst-Planck, momentum and electric potential were solved by finite volume method. The Eulerian-Lagrangian method was used in simulation of two-phase copper electrowinning cell. The simulation results of electrolysis process showed a good agreement in comparison with experimental data of Muhlenhoff et al. After the validation of the model, copper concentration change and velocity profiles of two processes were investigated and compared with each other. The simulation results showed that the MHD interaction with the natural convection and also intrusion layer pile up leads to the velocity decay. As a result, the velocity reduction in the electrowinning process occurs later than in the electrolysis process but its reduction in the second stage of electrowinning process is about 93%, which is much more than 33% in the electrolysis process.Keywords: Copper electrodeposition, Magnetic field, Computational fluid dynamics, MHD convection, Natural convection
بدانید!
- در این صفحه نام مورد نظر در اسامی نویسندگان مقالات جستجو میشود. ممکن است نتایج شامل مطالب نویسندگان هم نام و حتی در رشتههای مختلف باشد.
- همه مقالات ترجمه فارسی یا انگلیسی ندارند پس ممکن است مقالاتی باشند که نام نویسنده مورد نظر شما به صورت معادل فارسی یا انگلیسی آن درج شده باشد. در صفحه جستجوی پیشرفته میتوانید همزمان نام فارسی و انگلیسی نویسنده را درج نمایید.
- در صورتی که میخواهید جستجو را با شرایط متفاوت تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مطالب نشریات مراجعه کنید.