基于ANSYS的鋁電解槽電場分布計(jì)算與電極結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究.pdf

1、鋁電解槽是鋁電解生產(chǎn)的核心設(shè)備,其內(nèi)部電場、磁場及流場等物理場的分布對(duì)鋁電解槽的電流效率、直流電耗、槽壽命等主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有重要影響。而電場又是電解槽運(yùn)行的能量基礎(chǔ),是其它各物理場形成的根源。因此,對(duì)電場的研究十分重要。但在實(shí)際生產(chǎn)中,電場分布很難直接測量,所以鋁電解槽電場分布的計(jì)算機(jī)仿真研究對(duì)電解槽設(shè)計(jì)和鋁電解生產(chǎn)具有重要意義。
　　 針對(duì)鋁電解生產(chǎn)中直流電耗高的問題,研究設(shè)計(jì)了可實(shí)現(xiàn)低極距運(yùn)行的新型電極結(jié)構(gòu)鋁電解槽,對(duì)電解

2、槽電極結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化。并利用有限元分析軟件ANSYS,對(duì)普通槽及新型電極結(jié)構(gòu)鋁電解槽的電場分布進(jìn)行了對(duì)比計(jì)算和研究,驗(yàn)證其可行性及優(yōu)越性。
　　 主要研究工作包括:
　　 (1)從鋁電解槽實(shí)際情況出發(fā),應(yīng)用電場基本定律,推導(dǎo)出鋁電解槽電場的數(shù)學(xué)模型,利用ANSYS有限元分析軟件建立了鋁電解槽三維電場的有限元模型,對(duì)其電場進(jìn)行了仿真,計(jì)算了鋁電解槽導(dǎo)電各部分的電場分布,研究了分布規(guī)律。
　　 (2)以減小鋁液中的水