钕电解阳极气泡和熔体流场的研究

摘要

从200多年前稀土的发现到今天,稀土及其合金正得到广泛的应用,使人们对稀土重要性的认识提到了空前的高度.特别是近些年来,开发的新材料几乎都离不开稀土金属.所以迫切的要求提高稀土及其合金的产量和品质.这也就急切要求我们改进稀土及其合金生产的设备和工艺等.而任何重大的改进和革新是离不开理论的指导的.该文即是通过数值模拟的方法,对3KA钕电解槽的气泡分布和熔体流场进行了研究,以期对该型及类似电解槽的结构和工艺改进提出理论性指导,以便探索出更好的槽型和生产工艺.

目录

文摘

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引 言

1绪论

1.1稀土熔盐电解的发展状况

1.1.1稀土概述

1.1.2稀土熔盐电解的发展概况

1.1.3氟盐体系熔盐电解制取金属钕及其合金的研究现状

1.2两相流研究综述

1.2.1气液两相流实验研究的发展情况

1.2.2气液两相流数值计算的发展

1.3课题的提出、研究目的和内容

1.3.1课题的提出

1.3.2研究目的

1.3.3研究内容

2模型的选取和方程的建立

2.1模型的选取

2.1.1研究方法

2.1.2湍流模型

2.1.3两相流模型

2.1.4选取模型

2.2方程的建立

2.2.1气泡湍动扩散方程的建立

2.2.2气泡的湍动扩散系数

2.2.3基本方程

3方程的处理

3.1方程的简化

3.2边界条件

3.3方程的离散化

3.4计算方法及收敛措施和条件

3.5程序框图

3.6数值计算的主要步骤

4模拟计算

4.1模拟计算的实型

4.2模拟计算中有关气泡的一些量值

4.2.1气泡的平均粒径

4.2.2气泡的上升速度

4.2.3熔体中总的含气率

4.2.4 a值的确定

4.3模拟计算的方案

4.4模拟计算结果与分析

4.4.1一般生产用电解槽

4.4.2电极插入深度不同时

4.4.3阳极内径变化时

4.4.4阳极筒侧壁开孔时

4.5 小结

结 论

参考文献

致 谢