磁感應(yīng)斷層成像的反演算法研究.pdf

1、鋁電解槽的電、磁、流、力等物理場能夠顯著影響到鋁電解槽的電流效率與鋁電解槽的使用壽命等技術(shù)指標(biāo)。因此，鋁電解槽多物理場的模擬研究對鋁電解槽物理場的優(yōu)化設(shè)計和新槽型的開發(fā)都具有十分重要的意義。
　　論文采用計算機(jī)仿真技術(shù)，利用大型有限元分析軟件COMSOL Multiphysics，以300kA預(yù)焙陽極鋁電解槽作為研究對象，對預(yù)焙陽極鋁電解槽的鋁液液面進(jìn)行了電、磁、流場的多物理場模擬計算。對電解槽結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計和開發(fā)新型電解槽具有重

2、要的實(shí)際指導(dǎo)意義。
　　首先建立了鋁液流場的數(shù)學(xué)模型，采用k-ε雙方程模型描述鋁液流動所遵循的基本原則。鋁電解槽中鋁液流場的邊界條件采用壁面函數(shù)法進(jìn)行處理。其次，本文對300kA預(yù)焙陽極鋁電解槽內(nèi)部鋁液的受力情況進(jìn)行了細(xì)致的分析，得出鋁液流場循環(huán)流動的主要驅(qū)動力是電磁力。
　　根據(jù)現(xiàn)有300kA預(yù)焙陽極鋁電解槽的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過使用COMSOL Script編程軟件，預(yù)先計算出電磁力場，將得到的結(jié)果保存為Fx.txt和Fy.t

3、xt文件，存放在指定文件夾下，以備在進(jìn)行COMSOL軟件建模的時候使用。然后，基于有限元分析軟件COMSOLMultiphysics，建立了鋁液流場的有限元模型。通過添加內(nèi)嵌函數(shù)，能夠?qū)㈩A(yù)先得到的電磁力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為建模所需要的流液運(yùn)動的體積力。最后，進(jìn)行求解計算，并對結(jié)果進(jìn)行后處理和可視化，繪制各種圖形。通過圖形能夠知道，由于電磁場分布不均勻，導(dǎo)致鋁液速度出現(xiàn)明顯的區(qū)別，在槽邊、角等地方流速過快，加速了鋁電解槽的損耗。
　　利用CO