静流式铝电解槽磁场仿真及设计

通过对槽内磁场、电流场的分析和研究,提出一种静流式铝电解槽的概念,采用阴极垂直出电的方式代替目前的水平出电方式,从而大幅度降低铝液层中的水平电流,大幅度削弱电磁力对槽内熔体的影响,进而减小铝液的流动和波动,将电磁影响削弱到最低程度以实现熔体界面高稳定性,并依此原理设计开发新型高效节能型铝电解试验槽。同时对母线配置进行设计,在最优化母线配置下,磁场数值仿真计算结果表明,该电解槽垂直磁场最大值为0.896 3 mT,平均值为0.360 2 mT,远低于同规格普通电解槽的垂直磁场,从而可获得电解槽超稳定运行条件,为大幅度降低极距,实现大幅度节能创造条件。     

铝电解槽烟气预热阳极炭块的探索研究

对铝电解槽烟气预热阳极炭块进行研究,提出了一种烟气余热回收的思路并设计相应的工艺流程。应用热传递原理,建立余热回收热交换的数学模型,以此对余热回收的效率进行计算。结果表明,余热回收效率较低,要完全达到回收阳极余热的要求,尚需要加入外部的热源。     

香气分维公式的一个推论

本文通过对林翔云教授的香气分维公式的分析,推导出更多的结论以指导调香实践,根据分形数学理论提出了"随着香料种类的增多,对主题香气的贡献增加率递减"的结论.文中也讨论了杂气对主题香气的影响及其解决办法.关建词     

炭碗结构对预焙铝电解槽阳极压降影响的仿真研究

采用有限元仿真计算的方法计算铝电解槽的阳极压降,以经电流强化后的某电解槽阳极部分为研究对象,在ANSYS平台上建立了含钢爪与炭碗结构的半阳极有限元模型,考察了磷生铁与阳极炭块间接触电阻对阳极压降的影响,并使用该模型研究了炭碗结构参数对阳极压降的影响.结果表明:磷生铁与阳极炭块间接触电阻对阳极压降有较大影响,接触压降约60mV左右,约占整个阳极压降的17％;增大钢爪直径、炭碗深度、磷生铁浇铸厚度以及炭碗凹槽深度均可不同程度地降低阳极压降,而炭碗凹槽的倾斜角度对阳极压降几乎没有影响.     

热应力和水压共同作用下的泵壳强度分析与优化设计

针对某冷水泵改用于热水介质输送的设计需求变更,建立水压和高温共同作用下的泵壳强度分析模型,在商业有限元分析软件ANSYS Workbench平台上进行了三维结构仿真研究,并基于第四强度理论进行安全评价。根据计算结果发现了原泵安全系数较低的区域,并对该区域增设加强筋以进行局部补强,最后的校核计算表明优化改进后的泵壳设计满足强度要求且具有模具改动小的突出优点,因此该研究对热水泵泵壳的结构设计校核具有一定的指导意义。     

阴极炭块材料对铝电解槽电热场影响的研究

阴极炭块材料的选取与铝电解槽的经济效益密切相关。以某180 kA级铝电解槽为例,采用有限元分析软件ANSYS建立电热场数学模型,分析比较了半石墨质、半石墨化和石墨化三种阴极炭块材料对电解槽电热场的影响。结果表明,上述三种情况下的阴极炭块欧姆压降分别为0.286 V、0.226 V和0.142 V,总散热量分别为333 kW、339 kW和346 kW,采用石墨化阴极炭块的节能效果最好,而半石墨化阴极炭块次之。     

铝电解槽钢棒加高型阴极对铝液中水平电流的优化

为减小传统铝电解槽内铝液中存在的较大水平电流,提出一种阴极钢棒加高型阴极。采用含电接触的有限元模型计算钢棒加高型阴极结构的电场,考察此种阴极对于铝液中水平电流的优化作用。计算结果表明:选择合适的加高位置及加高高度可使铝液中X向水平电流密度的最大值和平均值有效减小,并且可以优化X向水平电流密度的分布,而对于减小Z向水平电流密度的最大值也有一定作用。以300 kA铝电解槽的阴极为例,在距阴极炭块边缘800 mm处钢棒上加高70 mm至90 mm时为最佳加高设计;同时钢棒加高型阴极结构的电压降小于传统结构的,铝液中的等势线分布更平缓。     

双吸离心泵输送低温热水的温度分布及变形数值分析

基于ANSYS Workbench有限元分析软件,以某中开面支撑的双吸离心泵为研究对象,建立热-固顺序耦合模型对热载荷作用下的泵壳温度与变形分布进行三维仿真研究。计算结果表明,壳体外壁主体区域温度接近流体介质温度,中开面附近温度较低且温度梯度较大;中开面和轴承安放面出现了不规则的位移,其中竖直方向的抬高效应可能破坏转子部件的对中性。研究为选用常温清水泵输送低温热水及结构和安装工艺的改变提供了参考。     

基于ANSYS的氧化铝溶出管道系统热启动过程的应力分析

运用管道应力分析与计算方法, 建立溶出管道应力的数学模型, 并利用商业有限元分析软件ANSYS进行了应力分析。仿真结果表明, 溶出管道热启动过程中管系的热膨胀将使管系的位移和约束机构的受力与力矩显著增加, 而合理地设计管道弯折点和支架的位置, 对减少管系对支架等约束机构的推力十分重要, 在降低施工成本的同时也有助于增加管系的柔性和热启动过程的安全性。该模型符合实际情况并对大型工业氧化铝管道溶出系统的设计和评价具有指导作用。     

160kA预焙铝电解槽电流强化后热平衡的数值计算

电流强化是提高铝电解槽产能和劳动效率的有效途径,但同样会带来热场等槽况的波动,需要调节相关生产工艺以维持热量平衡,确保生产的平稳运行.本文以某160kA中小型铝电解槽为对象,采用有限元分析软件ANSYS平台进行电热平衡数值仿真计算.结果表明,当该型电解槽电流强化至180kA时,将极距和上部氧化铝覆盖料厚度分别降低10mm和15mm,并将铝水平提高20mm,可维持良好的热平衡状况.工业实验证明,通过同时对控制精度及工艺的调整,该槽型电流效率从92.5％提高到93.5％,直流电耗由13600kWh/t - Al降至12400kWh/t -Al.