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11 稀土电解槽阳极缺陷间距对气泡运动影响的数值模拟研究

日期:2024-10-10 17:15:44 点击:

稀土电解槽阳极缺陷间距对气泡运动影响的数值模拟研究
Numerical simulation on the effect of anode defect spacing on bubble movement in rare earth electrolytic cell

李友森,赵增武,白庆伟,武文斐

  • 1:内蒙古科技大学能源与环境学院

  • 2:内蒙古科技大学材料科学与工程学院


摘要(Abstract):

为研究电解阳极表面缺陷对气泡生长的影响,以竖插阳极为研究对象、建立阳极表面电场-气泡生长运动耦合模型,建立VOF模型和Species Transport模型,实现气液之间的传质,分析了电解质主流速度为0.125 m/s时阳极缺陷间距对气泡生长的影响。研究表明:当阳极缺陷间距为0.2 mm时,气泡脱离时间为0.422 67 s,脱离直径为0.967 mm;阳极缺陷间距为0.5 mm时,气泡脱离时间为0.396 82 s,脱离直径为0.939 mm;当阳极缺陷间距为1 mm时,气泡脱离时间为0.137 06 s,脱离直径为0.428 mm。缺陷间距为0.2 mm和0.5 mm时,气泡之间易发生聚并;缺陷间距为1 mm时,气泡之间不易发生聚并,单个气泡易发生脱离,同时气泡脱离会带动相邻气泡的脱离,使得相邻气泡的脱离时间和脱离直径缩小。研究成果对电极的处理以及电解槽的设计优化具有一定指导意义。

关键词(KeyWords): 气泡运动;缺陷间距;气液两相流;数值模拟

基金项目(Foundation): 国家重点研发计划项目(2020YFC1909102);; 2022年度自治区直属高校基本科研业务费项目

作者(Author): 李友森,赵增武,白庆伟,武文斐

DOI: 10.16559/j.cnki.2095-2295.2024.02.011


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