铝电解槽内电解质-气泡两相流及氧化铝扩散的模拟计算

摘要

本文建立了电解质-气泡两相流模型和氧化铝扩散模型,全面考虑了气泡、电磁力以及铝液流动等三个因素,计算分析了稳态电解质流动场和瞬态氧化铝浓度场。主要结果如下:将铝液流动引入计算十分必要,否则会弱化电解质漩涡流动状态,削弱氧化铝的整槽扩散速度;新概念母线可使电解质流动的两个漩涡对称性更加明显、流速分布更为均匀,进而使氧化铝浓度分布更加均匀。测量结果与模拟结果所揭示的氧化铝浓度分布规律相吻合。