Abstract
Three-dimensional numerical modeling of processes in an aluminum electrolytic cell at a current of 9 kA is performed. The model considers the nonlinear temperature dependence of all physical characteristics of materials. The specificity of the work is the inclusion in the model of the dynamics of the gas formed during the operation of the cell. The bubble motion, magnetic forces and heat convection essentially affect the overall dynamics of the electrolyte and metal. Calculations were carried out using the commercial software packages ANSYS CFX 18.2 and ANSYS Maxwell united with the aid of the user FORTRAN program.
Highlights
Ранее в ряде работ было выполнено моделирование пузырьков, образующихся под анодом в алюминиевой ванне
Выполнено трехмерное численное моделирование процессов в алюминиевом электролизере при токе 9 кА. Модель учитывает нелинейную температурную зависимость всех физических характеристик материалов
Tretiyakov, Light Metals (Warrendale, PA: TMS, 2018), pp. 551-556
Summary
Эффективный коэффициент теплопередачи был задан для решения тепловой задачи на внешних поверхностях, контактирующих с воздухом. Что электрический ток на анодной шине был равен 9 кА, а электрический потенциал на катодной шине равен нулю. Нулевая нормальная составляющая плотности тока была указана для всех внешних поверхностей модели. Для определения магнитного поля на границе, превышающей размеры трех электролизеров, нормальная составляющая магнитной индукции была принята равной нулю. Для решения проблемы гидродинамики на внутренних поверхностях футеровки, контактирующих с металлом и электролитом, условия нормальной и тангенциальной составляющих скорости устанавливаются равными нулю. Было задано производство диоксида углерода пропорционально нормальной составляющей плотности тока на поверхности анода. Программа Fortran была составлена для определения массового производства диоксида углерода на поверхности анода. Во время расчета эта программа определяла значение нормальной составляющей плотности тока на границе раздела анод-электролит на каждой итерации, а затем определяла соответствующий массовый расход диоксида углерода по поверхности
Sign-in/Register to view highlights & summary Talk to us
Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have
Schedule a callMore From: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering
Disclaimer: All third-party content on this website/platform is and will remain the property of their respective owners and is provided on "as is" basis without any warranties, express or implied. Use of third-party content does not indicate any affiliation, sponsorship with or endorsement by them. Any references to third-party content is to identify the corresponding services and shall be considered fair use under The CopyrightLaw.
