Разработка алгоритмов расчета и численное исследование электрических полей в некоторых сложных электролитических ячейках

• Автор: Гадилова, Фирюза Гарифьяновна
• Шифр специальности: 05.09.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 233 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ Стр>

ГЛАВА I. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ РАСЧЕТА

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ В ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ЯЧЕЙКАХ

1.1. Физико-математическое описание явлений электрического поля в электролитических ячейках
1.2. Обзор методов решения задач расчета электрических полей в электролитических ячейках

1.3. Вопросы автоматизации расчетов электрических

полей в электролитических ячейках

1.4. Сплайн-аппроксимация исходных данных

РЕЗУЛЬТАТЫ ПО ГЛАВЕ I

Глава II. МЕТОД ИНТЕГРАЛЬНЫХ УРАВНЕНИЙ ДЛЯ РАСЧЕТА

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ В МНОГОЭЛЕКТРОДНЫХ ЯЧЕЙКАХ
2.1. Алгоритм построения интегральных уравнений
2.2. Модификация метода интегральных уравнений
2.3. Алгоритм расчета электрического поля в многосвязной области в случае задания уравнений кривых
в полярной системе координат
2.4. Некоторые результаты расчета на ЭЕМ
2.5. Разработка алгоритма расчета оптимальных параметров размерного электролитического формования деталей сложной формы
2.6. Исследование влияния неоднородности участков покрытия на распределение тока на электродах
РЕЗУЛЬТАТЫ ПО ГЛАВЕ П
Глава III. ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-РАЗНОСТНЫЙ МЕТОД РАСЧЕТА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ В СЛОЖНЫХ ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКИХ ЯЧЕЙКАХ
3.1. Алгоритм расчета и исследование электрического поля в многоэлектродной ячейке с плоскими электродами

3.2. Исследование и оптимизация токораспределения на внутренних и внешних поверхностях эллиптических цилиндров
3.3. Алгоритм расчета и исследование электрического поля в системе с дисковыми и кольцевыми электродами
и экранами
3.4. Модификация дифференциально-разностного метода
для смешанных краевых задач
РЕЗУЛЬТАТЫ ПО ГЛАВЕ Ш
Глава IV. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИНЖЕНЕРНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ ФОРМЫ АНОДОВ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА НЕКОТОРЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Инженерная методика проектирования формы анодов при гальванообработке катодов с незамкнутой поверхностью
4.2. Инженерная методика определения размеров анода
для гальванообработки цилиндрических поверхностей
4.3. Экспериментальная проверка алгоритма раздела 2.5
4.4. Экспериментальная проверка результатов расчета раздела 3
РЕЗУЛЬТАТЫ ПО ГЛАВЕ 1У
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
ЛИТЕРАТУРА
П.1. Перечень основных обозначений
П.2. Описания некоторых программ
П.З. Алгоритм конечно-разностного метода
П.4. Программы
П.5. Акты внедрения результатов работы

Актуальность проблемы. Проблема исследования электричес -ких полей, а также связанных с ними параметров возникает во многих областях науки и техники. Так, при электрической защите металлов от коррозии, получении равномерных гальванических покрытий, размерной обработке металлов, электролитическом формовании возникает вопрос о распределении тока на электродах. Важность этой проблемы иллюстрируется следующими примерами.
Одной из важнейших научно-технических проблем является проблема борьбы с коррозией. В настоящее время каждая шестая домна металлургической промышленности СССР работает на коррозию 46 . Потери из-за коррозии в экономике Австралии, Англии, США достигают, соответственно, 2,7; 3,5; 4,2% валового национального продукта, что составляет -д- * д- стоимости медицинского обслуживания населения этих стран 114,117 . Поэтому не случайно коррозию называют болезнью века и, по словам академика Я.М.Колотыркина, защита металлов от коррозии является "невидимой металлургией"
Для борьбы с коррозией применяют электрическую защиту и различные покрытия. Одним из наиболее распространенных способов нанесения таких покрытий является гальванический.
Защитные покрытия наносят не только для предотвращения коррозионных процессов, но и в целях получения осадков различной структуры и с разной регулируемой толщиной (от долей микрона до нескольких миллиметров) на металлических и яеметалличес -ких изделиях.
На качество и свойства электролитических осадков влияет равномерность распределения металлов по толщине слоя на поверх-

пунова. Практика ставит большое число задач расчета распределения тока и на тонких незамкнутых формах электродов. Возможны различные методы решения таких задач. Один из них основан на изложенном выше методе интегральных уравнений и методе аппроксимации тонких поверхностей гладкими замкнутыми поверхностями.
2.3. Алгоритм расчета электрического поля в многосвязной области в случае задания уравнения кривых в полярной системе координат
I. При выборе оптимальных геометрических и электрохимических параметров для равномерного гальванического покрытия внут -ренних и внешних поверхностей криволинейных катодов возникает задача
где характеризуют замкнутые криволинейные формы катодов;
А , N - соответственно, число источников и катодов;
После применения итерационного процесса Ньютона получим последовательность линейных задач (2.3.1) с линейными краевыми условиями вида
3(Р~Ре)

(2.3.1)

(2.3.2)
ток, стекающий с б -го точечного источника.
(2.3.3)