磁感應(yīng)斷層成像的反演算法研究.pdf

1、鋁電解槽的電、磁、流、力等物理場(chǎng)能夠顯著影響到鋁電解槽的電流效率與鋁電解槽的使用壽命等技術(shù)指標(biāo)。因此，鋁電解槽多物理場(chǎng)的模擬研究對(duì)鋁電解槽物理場(chǎng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和新槽型的開(kāi)發(fā)都具有十分重要的意義。
　　論文采用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，利用大型有限元分析軟件COMSOL Multiphysics，以300kA預(yù)焙陽(yáng)極鋁電解槽作為研究對(duì)象，對(duì)預(yù)焙陽(yáng)極鋁電解槽的鋁液液面進(jìn)行了電、磁、流場(chǎng)的多物理場(chǎng)模擬計(jì)算。對(duì)電解槽結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)新型電解槽具有重

2、要的實(shí)際指導(dǎo)意義。
　　首先建立了鋁液流場(chǎng)的數(shù)學(xué)模型，采用k-ε雙方程模型描述鋁液流動(dòng)所遵循的基本原則。鋁電解槽中鋁液流場(chǎng)的邊界條件采用壁面函數(shù)法進(jìn)行處理。其次，本文對(duì)300kA預(yù)焙陽(yáng)極鋁電解槽內(nèi)部鋁液的受力情況進(jìn)行了細(xì)致的分析，得出鋁液流場(chǎng)循環(huán)流動(dòng)的主要驅(qū)動(dòng)力是電磁力。
　　根據(jù)現(xiàn)有300kA預(yù)焙陽(yáng)極鋁電解槽的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，通過(guò)使用COMSOL Script編程軟件，預(yù)先計(jì)算出電磁力場(chǎng)，將得到的結(jié)果保存為Fx.txt和Fy.t

3、xt文件，存放在指定文件夾下，以備在進(jìn)行COMSOL軟件建模的時(shí)候使用。然后，基于有限元分析軟件COMSOLMultiphysics，建立了鋁液流場(chǎng)的有限元模型。通過(guò)添加內(nèi)嵌函數(shù)，能夠?qū)㈩A(yù)先得到的電磁力數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為建模所需要的流液運(yùn)動(dòng)的體積力。最后，進(jìn)行求解計(jì)算，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行后處理和可視化，繪制各種圖形。通過(guò)圖形能夠知道，由于電磁場(chǎng)分布不均勻，導(dǎo)致鋁液速度出現(xiàn)明顯的區(qū)別，在槽邊、角等地方流速過(guò)快，加速了鋁電解槽的損耗。
　　利用CO