稀土電解槽氣液兩相流動(dòng)對(duì)電解過(guò)程的影響研究.pdf

1、冶金行業(yè)是能源消耗最多的行業(yè)之一，對(duì)于熔鹽電解槽來(lái)說(shuō)，降低其能耗不但會(huì)給社會(huì)帶來(lái)能源消耗的降低，同時(shí)也會(huì)降低產(chǎn)品的成本，增加其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。熔鹽電解法是生產(chǎn)金屬的重要工藝。對(duì)熔鹽電解槽節(jié)能改造的優(yōu)化設(shè)計(jì)，對(duì)冶金行業(yè)來(lái)說(shuō)，有著重要的意義。電解槽內(nèi)存在著復(fù)雜的物理場(chǎng)，而對(duì)流場(chǎng)的研究是認(rèn)識(shí)其他物理場(chǎng)的基礎(chǔ)。本文即是通過(guò)數(shù)值模擬的方法，以3KA稀土電解槽，對(duì)槽內(nèi)陽(yáng)極氣體的產(chǎn)生對(duì)流體影響進(jìn)行模擬研究。
　　 陽(yáng)極氣泡的產(chǎn)生上浮是影響流體流場(chǎng)

2、的主要因素。眾所周之，稀土電解槽陽(yáng)極氣泡形成是個(gè)電化學(xué)反應(yīng)的過(guò)程，前人主要是運(yùn)用氣液兩相流較物理的方式模擬氣體的生成過(guò)程，而本文首次將表面化學(xué)反應(yīng)模型與兩相流模型結(jié)合在一起模擬電化學(xué)反應(yīng)情況下氣體自然生成對(duì)流場(chǎng)的影響。使研究過(guò)程進(jìn)一步與本質(zhì)相連，模擬更加真實(shí)的反應(yīng)了電解的實(shí)際過(guò)程。
　　 其次，分析了在電化學(xué)反應(yīng)情況下陽(yáng)極自動(dòng)生成氣泡的同時(shí)，陽(yáng)極電流密度的變化、電解槽電極插入深度的變化、電解槽極間距變化對(duì)于電解槽流場(chǎng)的影響。通過(guò)