铝电解槽铝液扩散传质过程数值模拟及其应用研究
| 摘要 | 第4-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 目录 | 第8-11页 |
| 1 绪论 | 第11-25页 |
| 1.1 铝电解工业 | 第11-14页 |
| 1.1.1 铝电解概述 | 第11-13页 |
| 1.1.2 我国铝电解工业的发展 | 第13页 |
| 1.1.3 我国铝电解工业所面临的问题 | 第13-14页 |
| 1.1.4 铝电解工业节能发展方向 | 第14页 |
| 1.2 铝电解槽电流效率 | 第14-17页 |
| 1.2.1 电流效率的定义 | 第14-15页 |
| 1.2.2 影响铝电解槽电流效率的主要因素 | 第15页 |
| 1.2.3 电流效率模型 | 第15-17页 |
| 1.3 铝电解槽流场 | 第17-19页 |
| 1.3.1 铝电解槽流场的研究意义 | 第17页 |
| 1.3.2 铝电解槽流场的研究进展 | 第17-19页 |
| 1.4 铝电解槽铝液溶解扩散 | 第19-21页 |
| 1.4.1 铝液溶解扩散的研究意义 | 第19页 |
| 1.4.2 铝液扩散的研究进展 | 第19-21页 |
| 1.5 计算传质研究 | 第21-23页 |
| 1.6 本文研究内容和意义 | 第23-25页 |
| 1.6.1 项目研究意义 | 第23页 |
| 1.6.2 课题研究的主要内容 | 第23-25页 |
| 2 铝电解槽三相流模型建立及应用 | 第25-44页 |
| 2.1 铝电解槽熔体及阳极气体运动分析 | 第25页 |
| 2.2 铝电解槽液-液-气三相流物理模型 | 第25-28页 |
| 2.2.1 基本假设 | 第25-26页 |
| 2.2.2 几何模型及网格划分 | 第26-28页 |
| 2.3 铝电解槽液-液-气三相流模型 | 第28-32页 |
| 2.3.1 多相流模型 | 第28-29页 |
| 2.3.2 湍流模型 | 第29-30页 |
| 2.3.3 曳力模型 | 第30-31页 |
| 2.3.4 流动基本方程 | 第31-32页 |
| 2.3.5 模型边界条件及相关物性参数 | 第32页 |
| 2.4 结果分析 | 第32-41页 |
| 2.4.1 350kA系列槽速度场分布 | 第33-34页 |
| 2.4.2 420kA系列槽速度场分布 | 第34-36页 |
| 2.4.3 350kA系列槽湍流分布 | 第36-38页 |
| 2.4.4 420kA系列槽湍流分布 | 第38-39页 |
| 2.4.5 气泡行为对湍流的影响 | 第39-41页 |
| 2.5 模型验证 | 第41-42页 |
| 2.6 本章小结 | 第42-44页 |
| 3 铝电解槽铝液扩散传质模型建立及应用 | 第44-61页 |
| 3.1 铝液扩散传质数学模型 | 第44-51页 |
| 3.1.1 湍流传质模型 | 第44-45页 |
| 3.1.2 模型参数的确定 | 第45-48页 |
| 3.1.3 铝液接触损失统计模型 | 第48-49页 |
| 3.1.4 浓度边界层模型 | 第49-51页 |
| 3.1.5 电流效率计算 | 第51页 |
| 3.2 物理模型及边界条件 | 第51-53页 |
| 3.2.1 几何模型及网格划分 | 第51-52页 |
| 3.2.2 边界条件 | 第52页 |
| 3.2.3 浓度源项 | 第52-53页 |
| 3.3 结果分析 | 第53-57页 |
| 3.3.1 350kA系列槽铝液浓度场分析 | 第53-55页 |
| 3.3.2 420kA系列槽浓度场分析 | 第55-57页 |
| 3.4 结果验证 | 第57-59页 |
| 3.4.1 铝浓度分布验证 | 第57-58页 |
| 3.4.2 铝损失验证 | 第58-59页 |
| 3.5 本章小结 | 第59-61页 |
| 4 磁场对铝电解槽流场和铝浓度场的影响 | 第61-73页 |
| 4.1 铝电解槽磁场工况选定 | 第61-62页 |
| 4.2 磁场对流场的影响 | 第62-68页 |
| 4.2.1 熔体速度分布计算分析 | 第62-64页 |
| 4.2.2 熔体湍流计算结果分析 | 第64-68页 |
| 4.3 磁场对铝液扩散的影响 | 第68-72页 |
| 4.3.1 铝液浓度场计算结果分析 | 第68-70页 |
| 4.3.2 电流效率分析模型 | 第70-72页 |
| 4.3.3 磁场优化思路 | 第72页 |
| 4.4 本章小结 | 第72-73页 |
| 5 结论和展望 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-80页 |
| 发表论文和参加科研情况 | 第80-81页 |
| 致谢 | 第81页 |
