新型阴极结构铝电解槽的物理数学模拟

• 作者: 冯乃祥 刘燕 张廷安 李冲 王洪星 章俊 赵秋月
• 来源期刊: 过程工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 新型阴极结构 铝电解 物理模拟 数值模拟 界面波动
• 年，卷（期）: 2011,（5）
• 所属期刊栏目: 流动与传递
• 页码范围: 721-728
• 分类号: TF827
• 字数: 5580字
• 语种: 中文

摘要

采用相似原理指导下的水模型实验,研究新型阴极结构电解槽中阳极气体的扰动.通过高速摄影手段拍摄液面波动,得到不同操作条件下阴极结构铝电解槽水模型的液面波动图像,利用Image-Pro-Plus6.0专业图像分析软件对捕捉到的波动静态图进行处理,获得液面波动的最大高度.并用Fluent 6.2.16进一步对电解槽的阳极结构进行数学模拟.结果表明,极距的增加、电解质水平的提高、气体流量的减小,均会减小界面波动.新型阴极结构电解槽比普通阴极结构阳极气体引起的界面波动小,新型阴极结构可有效地降低极距；相同实验条件下,1/2阳极产生气体引起的界面波动振幅和普通阳极没有明显区别,而1/4阳极的减波作用较好,倒角对于界面波动的影响甚微.