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稀土电解槽流场-电场耦合数值模拟被引量：6: 2015年; 为了研究稀土电解槽阳极生成气体对电场影响,利用CFD软件二次开发功能建立气-液两相流场-电场耦合模型,首次提出将电场电导率与阳极气体气含率关系相结合的稀土电解槽流场-电场耦合数值模拟,并对比有无阳极气体气含率影响的电场电势云图及流场分布情况,研究发现,稀土电解槽阳极生成大量气体并在阳极表面形成动态气层,使得阳极附近熔盐扰动较为剧烈,其气液两相流区域的熔盐与阳极生成气体的混合相电导率受气体波动影响发生变化,熔体内部电场分布受到阳极生成气体影响,通过获取阳极深度175 mm、250 mm、300mm、350 mm、395 mm处的阳极生成气体气含率分布情况,发现气液混合相区域电导率随阳极生成气体气含率增高而增高,阳极上部生成气体气含率及动态气层厚度大于阳极下部,阳极气体气含率的熔体内部电场阳极上部电压降快于下部,电场等势线整体呈斜型分布,阳极上部部分区域电场等势线受到生成气体扰动影响呈现波动,同X坐标下槽内熔体电压上部小于下部,而电解槽底部由于为单相区,该处电场分布并未受到阳极气体直接影响。; 伍永福鞠阳刘中兴胡永胜韩文帅; 关键词：稀土电解槽流场电场

阳极壁面向下倾斜对气泡影响的研究被引量：1: 2015年; 以3kA钕电解槽为研究对象、相似理论为基础,建立了稀土电解过程的水模型物理试验平台,分别对几种不同阳极壁面倾斜角度工况下单气泡的生长过程进行试验,分析了电解过程中气泡脱离时间、气泡直径、滑移距离等参数的变化情况。结果表明,阳极壁面倾斜角度越大,气泡脱离时最大直径越大,脱离所需时间和滑移距离越大,越易造成阳极效应。; 刘中兴韩文帅伍永福董云芳鞠阳; 关键词：水模型

60kA沉浸式稀土电解槽电场的数值模拟被引量：3: 2015年; 通过计算设计开发新型60 kA沉浸式稀土电解槽的基本尺寸结构,并采用数值模拟软件建立了该电解槽的三维电场计算模型.对60～100 mm几种不同极距工况下电解槽电场分布情况进行模拟.通过对电场电压的分析可以发现最佳电极间距为70 mm,为该槽型的推广应用提供了理论基础.; 伍永福张雪娇陈思琪刘中兴董云芳; 关键词：数值模拟电场

稀土电解槽内双电层-温度场耦合数值模拟被引量：5: 2019年; 运用数值模拟软件COMSOL,建立10 kA底部阴极稀土电解槽阳极插入深度一定时电解槽双电层、温度场的耦合模型。对比稀土电解槽内双电层-温度场耦合前后模拟结果发现,耦合前后双电层电势分布形态基本一致,其数值没有明显差别;温度场的分布形态发生变化,温度分布均在阴阳极之间达到最高,并且耦合后出现高温逐渐下移现象,耦合前后其电解主要区域最高温差约3℃。根据双电层-温度场耦合数值模拟结果,为优化底部阴极电解槽的参数提供理论依据,加快电解槽的设计和开发。; 董云芳董云芳冯猛伍永福李扬磊伍永福; 关键词：双电层温度场

基于COMSOL软件的稀土电解过程数值模拟被引量：3: 2017年; 利用硫酸铜电解工艺冷模稀土熔盐电解工艺过程,实验测定了电解过程的电场分布;并用COMSOL软件电场模型模拟该工艺的电场分布;同时将实验和模拟所得到的结果进行对比,发现模拟结果与实验相符,证明该软件能很好地模拟实际电解过程。应用该电场模型对稀土电解槽内电场进行模拟,发现模拟结果与电解槽实际运行工况测试结果相符;进而为稀土电解过程中运用COMSOL软件进行数值模拟,提供了正确性依据,为稀土电解槽的优化与改进提供理论参考。; 刘中兴冯猛伍永福李言钦官卜瑞; 关键词：稀土电解槽

稀土电解槽阳极壁面上倾对气泡逸出过程的影响研究被引量：2: 2016年; 为研究稀土电解后期阳极壁面向上倾斜对气泡逸出过程的影响,以3kA钕电解槽为研究对象、相似理论为基础,建立了电解过程的水模型物理实验平台,随后采用水模型实验法研究不同壁面上倾角度下气泡形状、直径、接触面积、滑移距离等参数随时间变化情况,上倾角度选取3°、5°、7°、10°和20°。结果显示,当壁面上倾角度过大时,气泡脱离时间延长,气泡成串脱离的现象消失,同时发生阳极效应,使电流效率降低,生产成本增加。为了与实际电解过程相符合,阳极壁面上倾角度不宜过大,以3°为佳。; 伍永福赵万增徐子谦刘中兴韩文帅; 关键词：稀土电解槽阳极水模型

不同极间距下稀土电解槽内电-热场耦合数值模拟研究被引量：13: 2017年; 运用数值模拟软件COMSOL建立了不同极间距下3 k A Nd电解槽的物理模型,针对包头稀土研究院的3 k A稀土电解槽进行了电-热场的耦合模拟。模拟结果验证了耦合的合理性,并发现槽电压随极间距的增大而增大,电解槽的整体温度随极间距的增大而升高。结合实际生产经验,认为极间距在75 mm时整个电解过程相对稳定,可以达到电解中槽体电压、温度分布等方面的要求。该研究结果为稀土电解槽进一步的结构优化提供了参考。; 伍永福赵光磊刘中兴李言钦官卜瑞刘子轩; 关键词：稀土电解槽电场

稀土电解槽内电-热场耦合数值模拟研究被引量：2: 2017年; 针对3kA稀土Nd电解槽,运用数值模拟软件COMSOL,在阴极、阳极高度以及插入深度一定的情况下,建立电场、热场的耦合模型。通过对稀土电解槽内电-热场耦合前后模拟结果的对比,发现电场在阴阳极之间的分布较耦合前混乱,耦合前后其分布数值存在0.03V的差别;耦合前后热场的分布形态基本一致,温度分布均在阴阳极之间达到最高,但耦合后温度逐渐上移,耦合前后温度出现明显差别,其最高温度相差约24℃。稀土电解槽中这些物理场之间有一定的相互作用,进一步体现了耦合过程的合理性。; 刘中兴冯猛伍永福李言钦官卜瑞刘子轩; 关键词：稀土电解槽 ND 数值模拟

电极插入不同深度下稀土电解槽电热场耦合模拟被引量：5: 2019年; 运用数值模拟软件COMSOL研究了不同电极插入深度下3kA钕电解槽的电热场。结果表明,电解槽槽电压随着阴阳极插入深度的递增而降低,槽体的整体温度随着阴阳极插入深度的增加而下降。结合实际生产经验与本研究结果,认为电极插入深度220mm比较适宜,且整个电解过程相对稳定,能够达到槽体电压、温度分布等方面的要求。; 刘中兴李扬磊伍永福董云芳官卜瑞李言钦; 关键词：稀土电解槽电场电极

稀土电解槽电解效率优化数值模拟被引量：8: 2015年; 建立了考虑阳极表面气体存在的稀土电解槽流场—电场双向耦合模型,根据阳极气体作用下的电场分布情况来调节阳极下半部倾角,从而使电场分布相对平衡。结果表明,电场受阳极气体影响呈斜型分布,调节阳极下半部倾角为3°~6°,阳极下端电压降主要区域向坩埚一侧偏移,当倾角达到5°时,槽体内部电场分布相对均匀,有效改善了电解效率。; 伍永福官卜瑞刘中兴鞠阳董云芳张雪娇; 关键词：稀土电解槽

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