预焙铝电解槽三维槽帮形状的模拟计算

应用APDL语言设计一种新型的三维槽帮形状计算算法,通过循环调用前处理、求解和后处理模块,自动调整三维槽帮表面节点坐标,实现铝电解槽三维槽帮形状的计算.选择成熟的180 kA铝电解槽作为研究算例,在有限元软件ANSYS的平台上建立四分之一槽电热模型,并引入热接触来描述熔体与槽帮、阳极和阴极等之间的对流传热,进行三维槽帮的数值仿真研究.采用这种三维计算方法可以更加真实的考虑铝电解槽的结构和工艺参数情况,电热耦合计算又将电场对热场的影响考虑在内,更加符合实际情况.研究结果表明:该算法得到的槽帮形状与实测结果基本一致,同时验证铝电解槽槽帮在小面厚度大于大面厚度,而在角部处槽帮最厚的规律.该方法可为新型铝电解槽设计提供技术支撑.     

大型铝电解槽槽膛尺寸的研讨

文中试图通过该模型求解电解槽的磁流体波动特征值而得到扰动增长率,就大型电解槽采用不同长、宽尺寸的阳极而改变其长宽比得到的几种槽膛尺寸,对槽稳定性结果进行比较以获得最佳的电解槽尺寸。为使结果具有可比性,通过调节槽底平衡母线,使得不同母线配置的电解槽磁感应强度差值控制在一定范围内,进一步探讨槽膛尺寸对稳定性的影响。     

铝电解槽槽帮结壳形状的计算机模拟

建立了计算铝电解槽槽帮结壳形状的物理模型和数学模型。通过将铝电解槽传热的二维问题转化为一维问题,对工业铝电解槽进行了模拟计算,研究了设计规整的铝电解槽槽帮结壳形状的基本方案。研究结果表明:影响铝电解槽槽帮结壳形状的主要因素是电解质温度和槽内衬热阻。因此,严格控制铝电解槽中电解质温度和减少槽内衬的热阻,对于获得良好的铝电解槽槽帮结壳至关重要。     

铝电解槽极距在线可视化系统的开发与应用

针对铝电解槽极距难以在线测量的特点,将模糊C聚类和多神经网络引入极距软测量模型中,提出一种基于模糊C聚类和多神经网络的铝电解槽实时极距软测量模型。对大量的样本进行模糊C聚类得到优化样本;利用多神经网络对这些样本进行训练得到极距软测量模型;讨论极距软测量模型中辅助变量的确定及其在线获取的方法。在此基础上开发了铝电解槽实时极距在线可视化系统,并在中铝公司广西分公司320 kA系列预焙铝电解槽上进行了安装和调试,系统试运行10个月后,结果表明:造成电解槽不稳定的因素有单振源、多因素耦合和外界扰动;可通过调整单个阳极来消除单振源,提升阳极母线来消除多因素耦合,提高换极和出铝的操作质量来减少外界扰动。     

铝电解槽电压低频波动的研究

根据在工业侧部导电阳极铝电解槽上的观测,发现槽电压的低频波动与电解槽的工艺状况有密切的关系。槽电压的低频波动按其性质可归纳为“气膜电阻波动”、“铝液短路波动”、“极距周期起伏”和“电压随电流跃动”等四种基本类型。并且,它还可以进一步分为多种波动形式。不同波动形式是不同工艺状况的表现,具有各自的特征。这对于开发槽电压低频波动作为铝电解工艺的信息资源具有重要意义。     

三种60kA铝电解槽槽壳的对比研究

60kA摇篮式铝电解槽槽壳有多种类型。作者采用SAP6大型通用程序,分析计算了其中主要的三种,对比了它们的刚度和强度,得出相对优劣的明确结论,找到了改进设计并使之达到定型的方向。     

铝电解槽阴极电场的计算机仿真

应用有限差分方法计算了工业铝电解槽阴极三维空间的电场分布。讨论了160kA和 135 kA 两种不同容量预焙阳极电解槽的阴极电场特性,绘制出阴极电位等值图,分析了影响阴极电场特性的诸因素。研究了改善阴极性能,促进降低电压降的可能性     

铝电解槽电、热解析数学模型及数值仿真试验

本文提出了一个经过初步验证的铝电解槽电、热解析数学模型和数字仿真程序。利用此程序对大型电解槽槽衬结构的优化进行了一系列仿真试验,得出了能改善槽内形并能降低能耗的改良结构方案。本程序为改进铝电解槽结构和提高设计水平提供了有效的途径。     

大型铝电解槽母线配置的数值仿真与优化

通过运用商业软件ANSYS与自编程序相结合的方法,建立铝电解槽母线配置的参数化仿真计算模型,并基于磁流体稳定性评估准则采用遗传算法研究500 kA铝电解槽的母线配置及其优化.研究结果表明,自适应优化后的母线在槽底为非对称强补偿母线配置方式,阴极母线电流的配置在大面A侧为6:4:2:0:5:7,在大面B侧为4:5:8:4:3,具有较好的物理场分布特征与磁流体稳定性,铝液中部垂直磁场极值为38.7Gs,铝液层的平均流速为0.148 m/s.通过运用现代遗传优化技术能够实现多物理场下的目标优化,实现对母线配置参数组合的自动优化选择以及多物理场的优化配置.     

铝电解槽中的神经网络测温技术研究

本文在对铝电解槽中主要问题：如温度高、腐蚀性强等进行分析的基础上,通过当前主流的BP神经网络技术,对铝电解槽中的输入电流、电压和下料速度进行深入分析,并将这几个参数作为辅助变量,构建了完善的BP神经网络模型,在完善理论的基础上利用Matlab平台对数据样本进行了标准化分析和处理,实现了对BP神经网络的建立、训练和仿真过程,并通过实际的预焙阳极铝电极槽进行试验,验证了文中所用方法的正确性。     

铝电解模糊专家控制器的开发与应用

介绍了最新开发的铝电解模糊专家控制器的规则库、论域自调整机制以及推理机的构造．采用了基于“近似推理”原理的模糊专家系统的推理技术构造推理机,使其具有同时处理精确知识和模糊知识的优点,并且建立了“论域自调整”机制,使控制器可根据槽况的变化和控制模式的切换,自动调整输入模糊变量和／或输出模糊变量所对应的精确值的论域,从而简便而有效地达到在线自动调整控制器的工作点和动、静态品质的目的．应用结果表明,改进的效果显著．     

瓶装物料冷冻干燥的模拟与实验

通过实验值与模型的模拟值比较发现，模型对升华干燥阶段模拟较好。通过模型分析，研究了物料内部的温度分布、升华界面与时间的关系、侧面输入热量对过程的影响、物料厚度与瓶径之比对干燥速率的影响     

PET纤维冻结应力的测定及其意义

应用自制的动态内应力仪,建立了测定PET纤维冻结应力的方法。应用特征内应力图谱进行了纺程上的理论研究。作者实测的双折射与冻结应力的关系值与Hamana经验曲线偏离的点正是非晶相向晶相转化的开始。作者认为密度转折点所对应的冻结应力为0.06—0.07g/dt。此时纺程上有明显的结晶现象。这一结果基本上与George和Sunil的一致。     

油藏数值模拟后处理软件的发展与现状

作为油藏数值模拟新技术的油藏数值模拟后处理软件，从处理一维油藏参数，用简单的油藏开发曲线表示；发展到对二维和三维油藏参数场进行图象分析的实时动态分析系统，应用水平不断提高。目前．二维图形软件的研究比较成熟。三维图形软件的研究也取得了可喜的成绩。本文较详细地介绍了各阶段的发展情况，并分析了一些典型软件的功能设计与开发环境。     

速溶茶冷冻干燥过程数学模型的研究

本文探讨了速溶茶冷冻干燥过程的机理，从干燥层的冻结层的微元能量衡算着手，提出了水汽仅从速溶茶上表面逸出时的冷冻干燥数学模型。通过模型的计算了解到速溶茶在冷冻干燥过程中任一时刻和任一截面上的温度，为制定速溶茶冷冻干燥生产工艺提供技术参数，模型计算结果与实验超速铁合良好。     

铝电解用NiO-NiFe_2O_4基金属陶瓷的制备和性能研究

本文制备了数种NiO-NiFe_2O_4基金属陶瓷电极材料,找到了较优制备工艺参数和制粉工艺,着重测试了该金属陶瓷材料的导电率,分析了其导电机制,结果表明,采用化学镀铜比机械混合铜所得金属陶瓷的金属含量较少情况下导电率较佳,最后测定了该金属陶瓷用作铝电解惰性阳极的腐蚀速率。     

露天台阶爆破岩石破碎与抛掷的计算机模拟研究

提出了露天台阶爆破岩石破碎与抛掷的计算机模拟模型，据此编制的计算机程序可以预测露天台阶爆破岩石破碎块度分布和爆堆形状。该程序经水厂铁矿生产爆破数据证认为是可行的。     

铝电解槽内金属循环的数值模拟

本文对铝电解槽内熔融金属在电磁力作用下的流场进行了研究,分别采用常湍流粘性系数模型和k-ε模型联立求解N-S方程,用SIMPLE方法,数值求解得到铝电槽内的金属流速、湍动能、湍动能耗散及湍流粘性系数的分布。计算结果与现场测定结果相吻合。