鋁電解廠房自然通風(fēng)模擬及設(shè)計(jì)方法研究.pdf

1、建筑形式方面,在借鑒國(guó)外鋁電解廠房的基礎(chǔ)上,在國(guó)內(nèi)首次分析了一種含有內(nèi)隔墻的新型鋁電解廠房形式.本文圍繞此新形式展開(kāi)研究,采用CFD方法作為研究手段,選用的軟件是美國(guó)FLUENT公司的HVAC專業(yè)CFD軟件AirPak.應(yīng)用正交實(shí)驗(yàn)方法分析了各種廠房形式影響通風(fēng)的因素,深入研究了各種類(lèi)型鋁電解廠房自然通風(fēng)規(guī)律,找出了影響廠房通風(fēng)的主要因素為電解槽散熱量等工藝特性及操作面高度等建筑特性.著重分析了含有內(nèi)隔墻的新型鋁電解廠房形式,對(duì)比我國(guó)傳

2、統(tǒng)形式發(fā)現(xiàn),這種內(nèi)隔墻形式鋁電解廠房的優(yōu)點(diǎn)在于它會(huì)迫使更多的空氣從電解槽周?chē)ㄟ^(guò),更有利于電解槽散熱.在大氣邊界條件下,建立了鋁電解廠房自然通風(fēng)CFD模擬計(jì)算模型.模型中自然通風(fēng)量是計(jì)算出來(lái)的,而非人為設(shè)定的邊界條件.針對(duì)所建立的網(wǎng)絡(luò)法計(jì)算方法,在Visual Studio.NET平臺(tái)上編制了電解廠房自然通風(fēng)計(jì)算軟件,采用多文檔界面(MDI),能夠完成各種形式電解廠房的自然通風(fēng)計(jì)算及CFD模擬所需電解槽熱邊界條件的計(jì)算.另外,電解槽表面

3、散熱量是其熱邊界條件.針對(duì)國(guó)外CFD計(jì)算模型大都將電解槽總散熱量均布于電解槽表面,與實(shí)際的電解槽表面熱流分布有較大的差別的情況,本文建立了各種容量的鋁電解槽不同部位散熱量的計(jì)算模型,其中包括電解槽總散熱量計(jì)算方法與電解槽各部分散熱比例計(jì)算方法.前者計(jì)算原理是從電解槽熱平衡的角度計(jì)算出電解鋁所需要的當(dāng)量能量,總能量與其差值即為電解槽的熱損失(即散熱量);后者計(jì)算原理是建立電解槽槽電壓與電解槽各部分散熱比例的關(guān)系,進(jìn)而得到散熱比例的計(jì)算方法