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Estudio numérico del transporte de iones de sal en sistemas electromembranos con membranas de intercambio iónico que tienen superficies estructuradas geométricamente

Autores: Kirillova, Evgenia; Chubyr, Natalia; Kovalenko, Anna; Urtenov, Mahamet

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Estudio numérico del transporte de iones de sal en sistemas electromembranos con membranas de intercambio iónico que tienen superficies estructuradas geométricamente


Categoría

Matemáticas

Subcategoría

Matemáticas generales

Palabras clave

Modelado
Modificación geométrica
Membranas de intercambio iónico
Transporte de iones de sal
Electroconvección
Polarización por concentración

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 32

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este artículo está dedicado a modelar numéricamente el efecto de la modificación geométrica de las superficies de membranas de intercambio iónico en sistemas electromembrana (EMS) en el transporte de iones de sal utilizando un modelo matemático 2D del proceso de transporte en el canal de desalinización basado en problemas de valores límite para el sistema acoplado de ecuaciones de Nernst-Planck-Poisson y Navier-Stokes. Se establecen los patrones principales de transporte de iones de sal teniendo en cuenta la difusión, la electromigración, la convección forzada, la electroconvección y la modificación geométrica de la superficie de las membranas de intercambio iónico. Se muestra que la modificación geométrica de la superficie de las membranas de intercambio iónico cambia significativamente tanto la formación como el desarrollo de la electroconvección. Se muestra un efecto combinado significativo de la electroconvección y la modificación geométrica de la superficie de las membranas de intercambio iónico en el canal de desalinización en el transporte de iones de sal, así como una interacción compleja, no lineal y no estacionaria de todos los efectos principales de la polarización de concentración en el canal de desalinización.

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