《現代大型預焙鋁電解槽仿真最佳化與實踐》是2020年中南大學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 書名：現代大型預焙鋁電解槽仿真最佳化與實踐
- 作者：張紅亮,李劼
- 類別：工業技術類圖書
- 出版社：中南大學出版社
- 出版時間：2020年4月
- 開本：16 開
- 裝幀：精裝
- ISBN：9787548738299
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
本書分為鋁電解工業的發展概況、 鋁電解槽數值仿真原理與方法、 現代大型預焙鋁電解槽仿真最佳化工業實踐三篇， 共20章， 對現代大型預焙鋁電解槽的結構及數值仿真技術進行了系統歸納與總結。在介紹電解槽結構及功能的同時， 強調了我國鋁電解工業藉助現代鋁電解槽仿真系列技術成功躋身世界前列的相關技術， 並分別從電解槽槽體、 陽極系統、 陰極系統、 內襯系統、 陰極母線、 焙燒啟動、 氧化鋁濃度、 爐幫行為等角度介紹計算機仿真方法與電解槽的實際套用， 同時還對惰性電極電解槽及鋁電解槽物理場與控制綜合最佳化等特色內容進行了重點闡述。
圖書目錄
第一篇 鋁電解工業的發展概況
第1章 鋁電解工業發展概況 （3）
第2章 現代大型預焙鋁電解槽結構簡介 （6）
2.1 上部結構 （6）
2.2 陰極結構 （11）
2.3 母線結構 （14）
2.4 電解槽電氣絕緣 （15）
2.5 國內主流大型鋁電解槽槽體結構剖析 （16）
第3章 我國鋁電解槽槽型發展所面臨的挑戰 （18）
第二篇 鋁電解槽數值仿真原理與方法
第4章 鋁電解槽仿真基本概念 （25）
4.1 物理場仿真概念及進展 （25）
4.2 物理場仿真平台介紹 （27）
4.3 鋁電解槽多相多場耦合的概念 （32）
第5章 鋁電解槽多物理場建模原理及數學模型 （37）
5.1 電場模型 （37）
5.2 磁場模型 （39）
5.3 流場模型 （43）
5.4 磁流體穩定性模型 （51）
5.5 熱場模型 （56）
5.6 應力場模型 （59）
5.7 氧化鋁輸運模型 （61）
第6章 鋁電解槽多物理場仿真流程與求解方法 （65）
6.1 鋁電解多物理場仿真流程 （65）
6.2 結構及物理性質參數的確定 （67）
6.3 實體及有限元模型的建立 （73）
6.4 求解器的設定及模型求解 （92）
6.5 結果導出及後處理 （96）
第7章 大型鋁電解槽物理場仿真實例 （99）
7.1 穩態電場 （99）
7.2 穩態磁場 （101）
7.3 穩態流場 （104）
7.4 磁流體穩定性 （104）
7.5 熱場 （106）
7.6 應力場 （109）
7.7 瞬態流場 （111）
7.8 氧化鋁濃度場 （120）
第三篇 現代大型預焙鋁電解槽仿真最佳化工業實踐
第8章 槽體結構（長寬比）的仿真與最佳化 （125）
8.1 長寬比概念 （125）
8.2 長寬比定義及最佳化方案 （126）
8.3 長寬比與物理場分布的關係研究 （128）
8.4 長寬比最佳化判據 （135）
第9章 陽極系統的仿真與最佳化 （137）
9.1 陽極尺寸與電解槽關係分析 （137）
9.2 陽極開槽的計算模型 （141）
9.3 陽極長度方向開槽分析 （142）
9.4 陽極寬度方向開槽分析 （146）
9.5 陽極豎直方向開槽分析 （148）
9.6 陽極結構開槽最佳化的建議 （149）
第10章 陰極系統的仿真與最佳化 （152）
10.1 導流型陰極 （152）
10.2 曲面陰極 （157）
10.3 異形陰極 （158）
10.4 底部出電陰極 （161）
10.5 加高型異形鋼棒陰極 （167）
10.6 幾類雙鋼棒的對比 （174）
10.7 異型陰極炭塊與鋼棒優缺點剖析 （181）
第11章 內襯結構的仿真與最佳化 （184）
11.1 傳統鋁電解槽的內襯結構 （185）
11.2 高效節能型鋁電解槽的內襯結構 （186）
11.3 鋁電解槽可壓縮內襯結構及新型抗滲材料研究 （188）
11.4 某500 kA特大型鋁電解槽的內襯與熱場仿真 （196）
11.5 某600 kA鋁電解槽的內襯熱應力計算與最佳化 （198）
第12章 陰極母線系統的仿真與最佳化 （202）
12.1 母線設計理念及其變更 （203）
12.2 母線最佳化設計方法 （207）
12.3 母線最佳化設計步驟 （218）
第13章 焙燒啟動過程的仿真與最佳化 （222）
13.1 焙燒啟動過程對鋁電解槽早期破損的影響 （222）
13.2 焙燒啟動過程的物理模型 （223）
13.3 焙燒啟動過程的仿真分析 （227）
13.4 焙燒工藝溫度場的仿真最佳化 （231）
13.5 焙燒啟動方案最佳化建議 （235）
第14章 氧化鋁濃度仿真與下料系統的最佳化 （237）
14.1 引言 （237）
14.2 基於氧化鋁輸運模型的下料點配置仿真對比研究 （239）
14.3 套用實例 （240）
14.4 下料系統配置對400 kA級電解槽內氧化鋁濃度分布的影響 （245）
14.5 大型鋁電解槽內氧化鋁下料點配置的設計準則 （254）
第15章 預焙鋁電解槽線上仿真模型開發 （257）
15.1 基於化原理的疊代方法簡介 （258）
15.2 槽幫形狀的二分法和黃金分割法疊代計算 （260）
15.3 電-熱場模型的選取及熱交換處理 （266）
15.4 不同陽極電流下鋁電解槽電-熱場的仿真計算 （268）
15.5 鋁電解槽線上仿真的建議 （274）
第16章 惰性電極鋁電解槽的仿真最佳化 （276）
16.1 惰性電極鋁電解槽結構 （276）
16.2 20 kA級惰性電極鋁電解槽電熱場仿真最佳化 （281）
16.3 20 kA級惰性電極鋁電解槽熱應力仿真研究 （287）
16.4 20 kA級惰性電極鋁電解槽電磁流場仿真研究 （294）
16.5 惰性電極槽最佳化建議 （301）
第17章 大型鋁電解槽三維全槽爐幫技術與影響因素分析 （304）
17.1 模型建立的實例 （306）
17.2 基於熱-流強耦合的全槽三維槽幫形狀仿真 （313）
17.3 不同流場因素對傳熱過程及全槽槽幫形狀的影響研究 （331）
第18章 大型預焙鋁電解槽物理場測試 （350）
18.1 大型鋁電解槽物理場測試方法與原理 （350）
18.2 大型鋁電解物理場測試案例 （356）
第19章 大型預焙鋁電解槽物理場與控制最佳化的工業實踐 （370）
19.1 鋁電解槽結構、 工藝與控制器綜合仿真最佳化方法研究 （370）
19.2 鋁電解低電壓高效節能新工藝與控制參數的研究 （372）
19.3 臨界穩定控制模型與算法及新一代控制系統開發 （374）
19.4 基於雲架構、 以數據為中心的全分散式鋁電解控制系統 （378）
第20章 異常槽況下的物理場仿真最佳化 （380）
20.1 鋁電解槽換極的物理場仿真研究 （381）
20.2 槽底沉澱時的物理場仿真研究 （390）
20.3 鋁電解槽系列電流波動過程的物理場仿真研究 （395）
附錄 彩圖 （405）
