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Kooperation: J. Deconinck (Freie Universität Brüssel, Belgien)
Beschreibung der Forschungsarbeit:
Produkte der Elektrochemie finden vielfältigen Einsatz - angefangen von Metallbeschichtungen bis hin zu Elektrolytlösungen für die Elektro- und Autoindustrie. Die numerische Behandlung elektrochemischer Prozesse steht dabei insbesondere im Bereich Parameterschätzung und Prozessoptimierung noch am Anfang.
Bei der Modellierung finden die folgenden Gesetzmäßigkeiten Beachtung:
die Gleichung für den Flux, der sich aus den Anteilen der
Konvektion, der Diffusion und der Ionenmigration, bedingt durch das
elektrische Feld, zusammensetzt (1), die Stromdichteverteilung (2),
das Massenerhaltungsgesetz (3), die Poisson-Gleichung (4),
die Kontinuitätsgleichung (5) und das 2. Newton'sche Gesetz.
Zur Vervollständigung dieses Systems von partiellen Differentialgleichungen werden noch Randbedingungen an den Elektroden und den Gefäßgrenzen formuliert.
Insbesondere die Randbedingungen an den Elektroden führen auf hochgradige Nichtlinearitäten. Es wurden erste Voruntersuchungen zur Parameterschätzung und Prozessoptimierung in diesem wirtschaftlich sehr bedeutenden Anwendungsgebiet durchgeführt.
Projektliteratur:
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