Трёхмерное математическое моделирование динамики границы раздела сред алюминия, электролита и зоны обратного окисления металла в зависимости от распределения потенциала

Abstract

В статье представлена новая математическая модель с высокой степенью детализации описания изучаемых процессов. Проведены расчёты электролизёра Содерберга для модельной задачи, а также расчёты для многоанодного электролизёра. Для описания гидродинамики процесса электролиза используется система уравнений Навье-Стокса. Распределение электромагнитных полей описывается системой уравнений Максвелла. Рассматривается влияние распределения потенциала по аноду на МГД-стабильность электролиза, а также даётся сравнительный анализ численных экспериментов

The mathematical model with a high detailed description of the studied processes is presented in current paper. Results of modeling Soderbergh’s reduction cell for model task and for reduction cell with multiple anodes are also presented. System of the equations of Navier-Stokes is used for modeling of hydrodynamics of process of electrolysis. Distribution of electromagnetic fields is fitted to Maxwell’s system of equations. Influence of distribution of electric potential over the anode on MHD-stability of process is considered and comparative analysis of numerical experiments is also given