【英文题名】
Study on Numerical Simulation of the Electrolyte Flow Field in Aluminum Reduction Cells
【作者】
夏小霞 ;
【导师】
周乃君 ;
【学位授予单位】
中南大学 ;
【学科专业名称】
热能工程
【学位年度】
2005
【论文级别】
硕士
【网络出版投稿人】
中南大学
【网络出版投稿时间】
2006-03-28
【基金】
国家重点基础研究发展计划(973计划)
【关键词】
铝电解槽 ;
导流型铝电解槽 ;
电解质流场 ;
数值模拟 ;
【英文关键词】
aluminum reduction cells ;
drained aluminum reduction cells ;
electrolyte flow field ;
numerical simulation ;
【中文摘要】
铝电解槽内的电解质运动对传热和传质过程起着十分重要的作用。无论是对于常规铝电解槽的正常运行,还是对于导流型铝电解槽的设计与开发,电解质运动的研究都显得十分重要。
本文以国家“973”项目的子课题“新型导流型铝电解槽设计基础研究”(G1999064903)为依托,以两端进电的156kA预焙铝电解槽为研究对象,首先对铝电解槽内的电解质流场进行了详细分析,并在适当简化的基础上,建立了铝电解槽内电解质运动的物理模型和数学模型;然后,以商业CFD软件CFX4.3为平台,分别对常规槽内电磁力作用、阳极气体作用以及电磁力和阳极气体共同作用这三种情况下的电解质流场进行了数值模拟研究,并对计算结果进行了分析,利用水模型实验和文献结果对计算结果进行了验证;最后,利用已经验证的模型,对一种新型结构的导流槽内的电解质流场进行了数值模拟研究,并研究了阴极倾斜角和极距对电解质流场的影响。
本文的主要创新点及结论如下:
(1)本文考虑了所有的电解质流动区域,使研究范围更加全面;首次采用多流体模型对铝电解槽内的电解质运动进行求解,并考虑了气泡的变形,更...
【英文摘要】
The electrolyte flow has significant influences on heat and mass transfer processes in aluminum reduction cells. The researches into the electrolyte flow are very important either for proper operation of the conventional cells or for the design of the drained cells.As a sub-project, the basic design and research of drained aluminum reduction cells (G1999064903), the electrolyte flow field in the 156kA aluminum reduction cells with two end anode risers was studied in this paper. Firstly, the electrolyte flow...
【更新日期】
2006-05-15
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