10KA底部陰極稀土電解槽電場(chǎng)和流場(chǎng)的數(shù)值模擬研究.pdf

1、本論文在總結(jié)前人研究成果的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)一種底部陰極結(jié)構(gòu)稀土電解槽，以期克服上插式陰、陽(yáng)極稀土電解槽存在的諸多不足，并用數(shù)值模擬的方法對(duì)槽中的電場(chǎng)和流場(chǎng)進(jìn)行研究，實(shí)現(xiàn)稀土電解的生產(chǎn)效率和電流效率的提高，以適應(yīng)大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)。
　　 首先，利用ANSYS軟件模擬研究底部有接收器和無(wú)接收器兩種底部陰極結(jié)構(gòu)電解槽，得到兩種槽型中極間距為0.1m、0.12m和0.14m時(shí)電場(chǎng)的電位及電場(chǎng)強(qiáng)度分布，研究結(jié)果表明：(1)電場(chǎng)的分布是均勻的，

2、這樣有利于電極問(wèn)成分的混勻和熱傳導(dǎo)，能夠保證電解所需溫度；(2)極間距為0.14m，無(wú)接收器時(shí)的理論槽電壓最大為5.41V、有接收器時(shí)的也最大為5.52V。與10KA上插式陰、陽(yáng)極結(jié)構(gòu)電解槽的槽電壓10V相比，底部陰極結(jié)構(gòu)電解槽有著較大的節(jié)能降耗空間。
　　 其次，利用商業(yè)CFD軟件FLUENT模擬計(jì)算這兩種槽型的流場(chǎng)分布情況，同時(shí)分析了極間距變化對(duì)流場(chǎng)的影響，研究結(jié)果表明：(1)陽(yáng)極底掌產(chǎn)生的氣體運(yùn)動(dòng)對(duì)陰、陽(yáng)極間電解質(zhì)的擾動(dòng)很