Сибирский федеральный университет

Перевод названия: Two and Three Dimensional Mathematical Models of Aluminia Electrolysis

Тип публикации: статья из журнала

Год издания: 2009

Ключевые слова: aluminia electrolysis, mathematical modeling, three-phase multiphase, электролиз алюминия, математическое моделирование, трехфазная среда

Аннотация: Представлены различные подходы к изучению электролиза алюминия в промышленных условиях при помощи математического моделирования. Приведены сравнения математической модели, в основе рабочей гипотезы которой находится представление о двух несмешивающихся жидкостях (расплавленные алюминий и электролит), связанных между собой вязким трением, и математической модели, в которой рассматривается двухфазная среда: гетерогенная смесь металла и электролита. Аналогичный подход распространяется на трехфазную среду (пузырьковая среда, электролит, металл), что повышает степень адекватности математической модели. Приведено обоснование осреднения по глубине трехмерной математической модели электролизной ванны, в основе которого заложено представление о малых вертикальных скоростях перемещения жидкости - как электролита, так и металла. Приведены сравнения результатов расчетов по различным математическим моделям, на основании которых, сделан вывод о том, что на больших временах, начиная с момента начала работы ванны (разгона ванны), эффективны производимые расчеты при помощи двухфазной математической модели. Исследования особенностей процесса электролиза алюминия в реальных промышленных условиях для реальной геометрии ванны проведено при помощи двумерной математической модели, позволяющей получить результат в реальном времени. Different approaches to modeling of aluminia reduction cell are discussed. Two models are compared: the first one is based on the assumption that molten aluminia and cryolite are two immiscible fluids which interact via viscous friction, the second is based on two-phase heterogeneous approach. The same is applicable for a three-phase multiphase mixture (aluminia, electrolyte, gas bubbles) - this leads to more correct model. The verification of averaging of three dimensional model that is based on low vertical velocities is provided. The results of computations made on different models show that from the beginning of work of the reduction cell - two-phased model is correct enough. Real-time modeling of the reduction cell (taking geometry into consideration) was performed using two-dimensional mode.

Журнал: Динамика сложных систем - XXI век

Выпуск журнала: № 2

Номера страниц: 53-59

ISSN журнала: 19997493

Место издания: Москва

Издатель: Закрытое акционерное общество Издательство Радиотехника

• Савенкова Н.П. (Сибирский Федеральный Университет, Красноярск, Россия)
• Кузьмин Р.Н. (Сибирский Федеральный Университет, Красноярск, Россия)
• Проворова О.Г. (Сибирский Федеральный Университет, Красноярск, Россия)
• Шобухов А.В. (Сибирский Федеральный Университет, Красноярск, Россия)
• Анпилов С.В. (Сибирский Федеральный Университет, Красноярск, Россия)
• Складчиков С.А. (Сибирский Федеральный Университет, Красноярск, Россия)

• РИНЦ (eLIBRARY.RU)
• Список ВАК