稀土电解槽中熔盐润湿性对气泡形态影响的数值模拟研究

本文主要探讨了"稀土电解槽熔盐润湿性对气泡影响的数值模拟"这一主题。研究人员针对稀土熔盐电解槽中的碳阳极表面特性，利用计算流体力学软件Fluent，特别采用了CLSVOF（耦合水平集和体积流体方法）界面追踪技术，对不同润湿角度（15°、25°、35°、45°和55°）下的阳极表面气泡生成过程进行了细致的模拟研究。 研究的核心内容是探究熔盐的润湿性对阳极表面气泡形态及其脱离尺寸的影响。结果显示，随着润湿角的增大，气泡在脱离阳极表面孔口时的体积减小。然而，值得注意的是，尽管体积减小，这些气泡在脱离后依然附着在阳极表面并未完全脱离，这会阻碍气泡的有效排除，从而可能引发阳极效应，即电解过程中阳极性能下降的问题。 通过数值模拟，科研人员揭示了润湿性对电解槽运行效率的重要影响，这对于优化电解槽设计，提高生产效率以及减少能耗具有实际意义。这项研究不仅提供了深入理解气泡行为的关键见解，也为改善稀土电解槽操作条件和提升其经济性提供了理论依据。 文章作者刘中兴博士、王冠瑞、伍永福和胡永胜均来自内蒙古科技大学的能源与环境工程学院和材料与冶金学院，他们的研究得到了国家自然科学基金和内蒙古自然科学基金的支持。他们的工作展示了在稀土熔盐电解槽这个特定领域中，数值模拟作为一种强大的工具，对于解决实际工业问题的潜力。通过这篇论文，他们为同行们提供了一个关于如何通过数值模拟来改进熔盐电解槽性能的案例研究。