铝电解槽内铝液扩散传质过程的数值模拟

来源期刊：轻金属2014年第10期

论文作者：李贺松 韦隆和

文章页码：27 - 32

关键词：铝电解槽;扩散传质;电流效率;铝浓度;

摘    要：结合多相流以及湍流传质等相关理论,充分考虑湍流以及浓度边界层对传质过程的影响,引入双方程湍流传质模型封闭湍流扩散系数,建立了较为完善的铝电解槽内铝液扩散传质模型。对350kA系列槽不同磁场工况下的铝液浓度场进行数值模拟,计算结果表明:铝浓度在边界层内迅速降低,湍流区内铝浓度变化不大,在反应区内铝被阳极气体氧化,浓度显著下降;电磁力和气泡作用力共同影响铝液扩散过程,但扩散速率主要取决于电磁力。极距间铝液浓度分布模拟结果与测试结果较为吻合,模拟电流效率损失情况与现场基本一致。因此本模型具有一定可靠性和实用性,能够为节能优化提供理论依据。