铝电解槽三维磁场的计算与优化（Ⅱ）——改进的遗传算法优化三维磁场

在样条积分方程法计算铝电解槽磁场的基础上，针对影响铝电解槽电流效率的各种因素，建立了铝电解槽的磁场优化模型．为提高优化速度，采用改进的遗传算法对一台180kA预焙阳极铝电解槽的磁场进行优化，得到了最佳的母线配置．优化结果表明，优化后槽的磁场分布更加均匀合理、     

铝电解槽三维磁场的计算与优化(Ⅱ)——改进的遗传算法优化三维磁场

在样条积分方程法计算铝电解槽磁场的基础上，针对影响铝电解槽电流效率的各种因素，建立了铝电解槽的磁场优化模型．为提高优化速度，采用改进的遗传算法对一台180?kA预焙阳极铝电解槽的磁场进行优化，得到了最佳的母线配置．优化结果表明，优化后槽的磁场分布更加均匀合理．     

铝电解槽内磁场的三维数值分析

从前人工作的基础上，进一步完善了铝电解槽内三维磁场的等效磁偶极子模型。在对等效磁偶极子物理模型合理简化的前提下，推导了计算铝电解槽内三维磁场的数学模型。给出了相应手计算程序框图，结合我国现行８０ｋＡ上插棒式铝槽的母线配置进行了磁场的数值分析，讨论了此类槽型母线配置的优化方向。     

300kA曲面阴极电解槽设计仿真与生产实践分析

从300 kA铝电解槽曲面阴极的设计、仿真和生产实践两方面对铝电解的运行过程进行分析研究,若采用曲面阴极,电解槽的热场、磁场、流场与阴极电解槽基本一致,但可以改善铝液和阴极炭块中的电流分布的均匀性,减少铝液的波动;曲面阴极电解槽运行的安全性较高、效应系数较低,节能效果显著.通过与普通阴极电解槽的比较得出：目前300 kA曲面阴极电解槽运行的优势和不足,以及采取的优化措施.     

铝电解槽三维磁场的计算与优化（Ⅰ）——样条积分方程法计算三维磁场

介绍了样条积分方程法求解三维磁场的原理,通过计算TEAM Workshop 21问题A模型的磁场,验证了该方法的正确性.首次运用该方法对一台180 kA的预焙阳极铝电解槽的三维磁场进行了计算,计算值与测试值吻合较好,证明了该方法的有效性.     

铝电解槽三维磁场的计算与优化（Ⅰ）——样条积分方程法计算三维磁场

介绍了样条积分方程法求解三维磁场的原理，通过计算TEAM Workshop 21问题A模型的磁场，验证了该方法的正确性．首次运用该方法对一台180?kA的预焙阳极铝电解槽的三维磁场进行了计算，计算值与测试值吻合较好，证明了该方法的有效性．     

3 kA钕电解槽磁场的研究

采用划分若干电流元的方法对3kA钕电解槽磁场进行了研究，结果表明，该电解槽磁场只存在圆周方向分量，轴向和径向分量均为零，磁场主要由电极电流产生，熔体电流的作用不大，该电解槽电极之间的磁感应强度最大，电极以外的区，由于阳极筒的屏蔽作用，磁感应强度显著减弱，已接近于零，这说明，在周期小磁场强度下，不考虑铁磁物质（槽壳）对磁场的影响是完全可行的。     

铝电解槽焙烧启动过程热应力有限元分析

运用有限元软件AN SY S对300 kA铝电解槽焙烧启动过程一系列温度场下的热应力耦合场进行了数值计算,通过计算内衬外表面热膨胀压力,对槽壳变形和摇篮架工字梁上拱进行了分析,并讨论了内衬外表面热膨胀压力的变化规律,为铝电解槽焙烧启动过程仿真与优化提供了参考.     

400 kA铝电解槽阴极钢棒结构优化

采用有限元仿真计算法对400 kA铝电解槽进行传统阴极钢棒结构和异型阴极钢棒结构下电场仿真模拟,主要包括阴极电压压降和铝液水平电流大小. 通过分析异型阴极钢棒结构,提出一种改进阴极钢棒结构,此阴极钢棒具有凸起并延伸的特点. 研究表明,改进阴极钢棒使铝电解槽电压和铝液水平电流进一步降低,提高了电解槽电流效率,单个槽子能耗降低约33.6 kW?h,改善了电解铝的稳定性.     

基于两相流动的铝电解槽磁流体流场数值仿真

为了对铝电解槽内磁流体的两相流动和界面波动进行深入了解,通过ANSYS和CFX相结合的方法,把洛伦兹力作为动量源相,对160kA铝电解槽内的磁流体流动进行了两相流数值仿真.仿真结果表明：铝液和电解质的流动均呈两个漩涡;铝液的平均流速为0.1476m/s,最大流速为0.2879m/s;电解质的流速偏小,平均流速为0.1165m/s,最大流速为0.286.6m/s;电解质和铝液的界面变形范围为-0.029~0.035m.将流速计算结果与实测值进行了对比,表明对基于两相流动的铝电解槽内磁流体进行数值仿真可以帮助了解铝电解槽内的流场,为进一步优化研究提供了依据.     

铝电解改性阳极工业化试验研究

现代大型预焙阳极铝电解槽的低耗和高效运行对碳阳极提出了新的要求。研究开发了2种类型的改性阳极,并在200 kA系列电解槽上进行工业化试验,通过采集的大量生产实践数据,分析并得出了改性阳极工业化应用状况。     

Resistance optimization of flexes in aluminum reduction cells

The resistance arrangements of the flexes connecting with the cathode bus bar in aluminum reduction cells were generalized as three modes. In each mode the universal method to select proper resistivity of the flexes was induced respectively to insure that the current in local group of flexes was equal. Furthermore, a 350 kA aluminum reduction cell based electric field model was developed by finite element method to evaluate the effect of the method. Suggestions on selection of three modes were also put forward. The results show that the methods of resistance optimization can reduce the current variation about 180 A compared with that in original case.     

大电流母排三维涡流场-温度场耦合分析

利用有限元方法建立大电流开关柜母排的三维涡流场——温度场耦合分析模型,计算三维涡流场,得到磁感应强度和焦耳损耗的大小及分布规律;将焦耳热作为热源,通过顺序耦合方式计算出母排的温度场分布情况.实验结果验证了计算模型的准确性.在此基础上深入探讨不同工作电流对母排产生的温度场的变化规律,对设计大电流开关柜有参考价值.     

Numerical simulation of busbar configuration in large aluminum electrolysis cell

Various busbar configurations were built and modeled by the custom code based on the commercial package ANSYS for the 500 kA aluminum electrolysis cell. The configuration parameters, such as side riser entry ratio, number of cathode bars connected to each riser, vertical location of side cathode busbar and short side cathode busbar, distance between rows of cells in potline, the number of neighboring cells, ratio of compensation busbar carried passing under cell and its horizontal location under cell along with large magnetohydrodynamic（MHD） computation based on the custom evaluation function were simulated and discussed. The results show that a cell with riser entry ratio of 11：9：8：9：11 and cathode busbar located at the level of aluminum solution, 50% upstream cathode current passing under cell for magnetic field compensation, the distance between rows of 50 m is more stable.     

永磁转子偏转式三自由度电机建模与结构分析

针对以往研究中单层结构永磁转子三自由度电机转矩特性的不足,提出一种新型永磁"蝶形"转子偏转式三自由度运动电机,采用球坐标系下分离变量法和洛伦兹力法分别对电机气隙磁场和转矩进行解析建模,确定气隙磁场空间谐波含量和结构参数对基波磁通密度和转矩幅值的影响,同时进行三维有限元仿真分析.通过研究两种计算方法下气隙磁场、自转和偏转转矩的特点及规律,并进行对比分析.结果表明:"蝶形"永磁转子结构的气隙磁通密度分布和转矩特性优于单层结构,气隙磁通密度径向分量空间分布近似平顶波,转子中间层磁极的气隙磁通密度幅值最大,解析法与有限元法的计算误差均小于6.7%.