第一篇 铝电解工业的发展概况
第1章 铝电解工业发展概况 （3）
第2章 现代大型预焙铝电解槽结构简介 （6）
2.1 上部结构 （6）
2.2 阴极结构 （11）
2.3 母线结构 （14）
2.4 电解槽电气绝缘 （15）
2.5 国内主流大型铝电解槽槽体结构剖析 （16）
第3章 我国铝电解槽槽型发展所面临的挑战 （18）
第二篇 铝电解槽数值仿真原理与方法
第4章 铝电解槽仿真基本概念 （25）
4.1 物理场仿真概念及进展 （25）
4.2 物理场仿真平台介绍 （27）
4.3 铝电解槽多相多场耦合的概念 （32）
第5章 铝电解槽多物理场建模原理及数学模型 （37）
5.1 电场模型 （37）
5.2 磁场模型 （39）
5.3 流场模型 （43）
5.4 磁流体稳定性模型 （51）
5.5 热场模型 （56）
5.6 应力场模型 （59）
5.7 氧化铝输运模型 （61）
第6章 铝电解槽多物理场仿真流程与求解方法 （65）
6.1 铝电解多物理场仿真流程 （65）
6.2 结构及物理性质参数的确定 （67）
6.3 实体及有限元模型的建立 （73）
6.4 求解器的设置及模型求解 （92）
6.5 结果导出及后处理 （96）
第7章 大型铝电解槽物理场仿真实例 （99）
7.1 稳态电场 （99）
7.2 稳态磁场 （101）
7.3 稳态流场 （104）
7.4 磁流体稳定性 （104）
7.5 热场 （106）
7.6 应力场 （109）
7.7 瞬态流场 （111）
7.8 氧化铝浓度场 （120）
第三篇 现代大型预焙铝电解槽仿真优化工业实践
第8章 槽体结构（长宽比）的仿真与优化 （125）
8.1 长宽比概念 （125）
8.2 长宽比定义及优化方案 （126）
8.3 长宽比与物理场分布的关系研究 （128）
8.4 长宽比优化判据 （135）
第9章 阳极系统的仿真与优化 （137）
9.1 阳极尺寸与电解槽关系分析 （137）
9.2 阳极开槽的计算模型 （141）
9.3 阳极长度方向开槽分析 （142）
9.4 阳极宽度方向开槽分析 （146）
9.5 阳极竖直方向开槽分析 （148）
9.6 阳极结构开槽优化的建议 （149）
第10章 阴极系统的仿真与优化 （152）
10.1 导流型阴极 （152）
10.2 曲面阴极 （157）
10.3 异形阴极 （158）
10.4 底部出电阴极 （161）
10.5 加高型异形钢棒阴极 （167）
10.6 几类双钢棒的对比 （174）
10.7 异型阴极炭块与钢棒优缺点剖析 （181）
第11章 内衬结构的仿真与优化 （184）
11.1 传统铝电解槽的内衬结构 （185）
11.2 高效节能型铝电解槽的内衬结构 （186）
11.3 铝电解槽可压缩内衬结构及新型抗渗材料研究 （188）
11.4 某500 kA特大型铝电解槽的内衬与热场仿真 （196）
11.5 某600 kA铝电解槽的内衬热应力计算与优化 （198）
第12章 阴极母线系统的仿真与优化 （202）
12.1 母线设计理念及其变更 （203）
12.2 母线优化设计方法 （207）
12.3 母线优化设计步骤 （218）
第13章 焙烧启动过程的仿真与优化 （222）
13.1 焙烧启动过程对铝电解槽早期破损的影响 （222）
13.2 焙烧启动过程的物理模型 （223）
13.3 焙烧启动过程的仿真分析 （227）
13.4 焙烧工艺温度场的仿真优化 （231）
13.5 焙烧启动方案优化建议 （235）
第14章 氧化铝浓度仿真与下料系统的优化 （237）
14.1 引言 （237）
14.2 基于氧化铝输运模型的下料点配置仿真对比研究 （239）
14.3 应用实例 （240）
14.4 下料系统配置对400 kA级电解槽内氧化铝浓度分布的影响 （245）
14.5 大型铝电解槽内氧化铝下料点配置的设计准则 （254）
第15章 预焙铝电解槽在线仿真模型开发 （257）
15.1 基于最优化原理的迭代方法简介 （258）
15.2 槽帮形状的二分法和黄金分割法迭代计算 （260）
15.3 电-热场模型的选取及热交换处理 （266）
15.4 不同阳极电流下铝电解槽电-热场的仿真计算 （268）
15.5 铝电解槽在线仿真的建议 （274）
第16章 惰性电极铝电解槽的仿真优化 （276）
16.1 惰性电极铝电解槽结构 （276）
16.2 20 kA级惰性电极铝电解槽电热场仿真优化 （281）
16.3 20 kA级惰性电极铝电解槽热应力仿真研究 （287）
16.4 20 kA级惰性电极铝电解槽电磁流场仿真研究 （294）
16.5 惰性电极槽优化建议 （301）
第17章 大型铝电解槽三维全槽炉帮技术与影响因素分析 （304）
17.1 模型建立的实例 （306）
17.2 基于热-流强耦合的全槽三维槽帮形状仿真 （313）
17.3 不同流场因素对传热过程及全槽槽帮形状的影响研究 （331）
第18章 大型预焙铝电解槽物理场测试 （350）
18.1 大型铝电解槽物理场测试方法与原理 （350）
18.2 大型铝电解物理场测试案例 （356）
第19章 大型预焙铝电解槽物理场与控制优化的工业实践 （370）
19.1 铝电解槽结构、 工艺与控制器综合仿真优化方法研究 （370）
19.2 铝电解低电压高效节能新工艺与控制参数的研究 （372）
19.3 临界稳定控制模型与算法及新一代控制系统开发 （374）
19.4 基于云架构、 以数据为中心的全分布式铝电解控制系统 （378）
第20章 异常槽况下的物理场仿真优化 （380）
20.1 铝电解槽换极的物理场仿真研究 （381）
20.2 槽底沉淀时的物理场仿真研究 （390）
20.3 铝电解槽系列电流波动过程的物理场仿真研究 （395）
附录 彩图 （405）
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