导读:本文包含了钠膨胀论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:阴极,铝电解,电解槽,力场,应力,电热,模型。
钠膨胀论文文献综述
王恒,周凯琦,周终强,黄俊[1]（2016）在《铝电解槽阴极钠扩散及热应力-钠膨胀耦合的计算》一文中研究指出利用ANSYS Workbench仿真平台建立铝电解槽热应力-钠膨胀耦合计算的有限元模型,提出利用非稳态质量扩散和瞬态热传导的相似性模拟钠扩散的方法,得到了钠在阴极炭块中的浓度分布。根据钠浓度的分布将钠膨胀系数转化为热膨胀系数,实现钠膨胀和热膨胀的间接耦合,模型还考虑钢的塑性变形和摩擦接触,计算结果与实际情况吻合较好。(本文来源于《中国有色金属学报》期刊2016年09期）
王恒[2]（2016）在《铝电解槽电—热—应力场及钠膨胀应力研究》一文中研究指出电解槽是目前制备铝的主要装备之一,在生产过程中,槽内的物理场十分复杂。对电解槽内的物理场进行研究有助于指导电解槽的设计,提高电流效率和电解槽的寿命,具有重要的工程意义。本文采用有限单元法,利用大型有限元软件ANSYS对电解槽的电热场、热应力场、钠膨胀应力进行模拟,并对电解槽运行过程中的典型工况,如换极、出铝、焙烧启动等,进行了模拟,本文的主要创新性结果有:(1)建立了电解槽全槽电-热耦合计算模型,重点考虑了阳极炭块高度分布不均匀,化学反应吸热等因素影响。经过计算,得到了电解槽在正常生产下的温度分布、散热量分布,并与实测结果进行了对比,发现计算得到的温度分布与实测温度分布具有较好的一致性,证明了本文计算模型的合理性。(2)建立了电解槽热应力-钠膨胀耦合计算模型,提出了利用传热和扩散的相似性来模拟钠扩散的方法,通过计算,给出了电解槽生产一年后阴极炭块中的钠浓度分布,并给出了电解槽在钠膨胀应力和热应力共同作用下的耦合应力场。通过合理考虑材料非线性、摩擦接触非线性以及部分保温内衬的受热收缩效应,本文模型结果与实际观察结果符合良好。(3)建立了电解槽瞬态电热场计算模型,首次模拟了换极工况下电解槽内的温度变化,结果表明:换极时,新极附近电解质温度下降较大,易形成沉淀或凝固在新极表面,换极完成13小时后电解质温度可以全部恢复到结晶点以上。(4)建立了出铝过程瞬态电热场的计算模型,提出了以能量的方式考虑出铝过程中极距变化带来的热收入的变化的新方法。计算模拟结果表明:出铝过程中电解槽内的温度会略微上升,但幅度较小,不会对电解槽能量平衡造成显着的影响。(5)研究了覆盖料厚度对电解槽热场和应力场的影响。计算结果表明:覆盖料厚度每增加2cm,电解槽内的温度上升11℃左右,但是,覆盖料厚度变化对电解槽应力和位移的影响不明显。(6)建立了电解槽焙烧启动工况的瞬态电热场及热应力场计算模型,计算结果表明:焙烧结束时阴极炭块四周的温度梯度比较大,容易产生裂纹;槽壳底部边角处的应变达到了1.99%,接近钢的屈服极限。(本文来源于《华中科技大学》期刊2016-05-01）
唐海峰,刘庆生,房辉[3]（2011）在《铝电解TiB_2/C阴极材料钠膨胀瞬态应力模型及其数值分析》一文中研究指出为了获得铝电解过程中湿润性TiB2/C复合阴极材料由于钠膨胀而受到的应力及其变化规律的具体数值,本文建立了钠在阴极试样中的渗透膨胀过程数学模型,通过解析法计算分析了电解过程中钠在阴极试样中各处钠浓度和应力场及其在时间上的分布规律;并通过钠膨胀实验验证了所建模型的合理性。通过此模型可以预测由于钠膨胀在阴极中造成的破损规律,从而可以在数值上指导电解槽的设计和电解操作工艺参数的选择,对于延长铝电解槽寿命具有很重要的现实意义。(本文来源于《轻金属》期刊2011年10期）
伍玉云[4]（2007）在《300kA铝电解槽电热应力场及钠膨胀应力的仿真优化研究》一文中研究指出本文在国家自然科学基金项目(No．50374081)的资助下，借助于有限元分析软件对300kA铝电解槽焦粒焙烧过程电、热场以及阴极炭块热应力和钠膨胀应力进行了数值仿真优化研究。本文所得出的结论如下：(1)对现行电解槽焦粒焙烧启动阴极温度场进行了优化研究，提出在阴极表面从电解槽边缘向中心依次铺设电阻率递增的焦粒层的优化焙烧方案，并进行了温度场仿真计算。研究发现，优化后平均温度为931℃，比优化前温度有所提高；阴极表面温差明显降低，端部炭块1和炭块2在优化后的温差比优化前温差降低8％以上；优化后中间炭块3～炭块13表面温差比优化前降低30％以上；平均升温速度降低了12％，平均温度梯度降低了22％；(2)对工业上应用的各种类型炭块的钠扩散以及钠膨胀进行了计算机仿真研究。研究发现一个月后金属钠在无烟煤炭块、半石墨质炭块、半石墨化炭块、石墨化炭块内的平均浓度分别为：1.98％、1.67％、1.53％、0.52％；一年后分别为：3.65％、3.47％、3.37％、2.01％。当电解槽只存在热应力的时候，无烟煤炭块、半石墨质炭块、半石墨化炭块、石墨化炭块内的最大等效应力别为：13.0MPa、17.5MPa、13.4MPa、9.29MPa，应力主要集中在钢棒槽周围；启动30天后分别为：71.0MPa、47.3MPa、30.8MPa、11.3MPa，应力主要集中在钢棒槽和阴极炭块表面；(3)针对不同炭块材质以及炭块结构类型进行了电、热、应力场的优化。当电解槽焙烧结束时，无烟煤炭块、半石墨质炭块、半石墨化炭块、石墨化炭块内的最大温度梯度分别为：1023℃／m、851℃／m、809℃／m、795℃／m，正常生产时期的电压降分别为：272.2mV、240.2mV、229.6mV、195.4mV：(4)针对工业上阴极炭块钢棒槽的结构建立了单阴极炭块模型，对采用不同形状(项部为半圆形、矩形或者通长、非通长)和数量(1根或者2根)的阴极钢棒槽进行了炭块应力的仿真优化研究。研究发现采用双半圆形通长阴极钢棒时阴极炭块的应力最小，最大等效应力为：10.9MPa，比采用双矩形的钢棒槽减小14％。(本文来源于《中南大学》期刊2007-04-01）
HeraldSchreiner,HeraldA,φe,陈仁辉[5]（1995）在《碳阴极于荷压下的钠膨胀》一文中研究指出一 前言 铝电解过程中,钠和电解液渗入碳阴极,钠被插入碳层,根据其插入结构的量,使晶格膨胀。膨胀造成阴极内应力增大,从而裂缝形成使电解槽早期停止运转。预热电解槽时,炭阴极发生热膨胀,施压力于阴极和边壁之间,使炭阴极发生热膨胀。精心设计电解槽,就可能选择因热膨胀造成的从边壁至阴极的压力。重要的是要知道压力对钠膨胀起什么作用。在这篇论文中,我们对Rapport试验仪器作了改进,使之可施加外压。对几个碳样品在0～10Mpa的外压范围进行了试验。(本文来源于《新型碳材料》期刊1995年01期）
钠膨胀论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
电解槽是目前制备铝的主要装备之一,在生产过程中,槽内的物理场十分复杂。对电解槽内的物理场进行研究有助于指导电解槽的设计,提高电流效率和电解槽的寿命,具有重要的工程意义。本文采用有限单元法,利用大型有限元软件ANSYS对电解槽的电热场、热应力场、钠膨胀应力进行模拟,并对电解槽运行过程中的典型工况,如换极、出铝、焙烧启动等,进行了模拟,本文的主要创新性结果有:(1)建立了电解槽全槽电-热耦合计算模型,重点考虑了阳极炭块高度分布不均匀,化学反应吸热等因素影响。经过计算,得到了电解槽在正常生产下的温度分布、散热量分布,并与实测结果进行了对比,发现计算得到的温度分布与实测温度分布具有较好的一致性,证明了本文计算模型的合理性。(2)建立了电解槽热应力-钠膨胀耦合计算模型,提出了利用传热和扩散的相似性来模拟钠扩散的方法,通过计算,给出了电解槽生产一年后阴极炭块中的钠浓度分布,并给出了电解槽在钠膨胀应力和热应力共同作用下的耦合应力场。通过合理考虑材料非线性、摩擦接触非线性以及部分保温内衬的受热收缩效应,本文模型结果与实际观察结果符合良好。(3)建立了电解槽瞬态电热场计算模型,首次模拟了换极工况下电解槽内的温度变化,结果表明:换极时,新极附近电解质温度下降较大,易形成沉淀或凝固在新极表面,换极完成13小时后电解质温度可以全部恢复到结晶点以上。(4)建立了出铝过程瞬态电热场的计算模型,提出了以能量的方式考虑出铝过程中极距变化带来的热收入的变化的新方法。计算模拟结果表明:出铝过程中电解槽内的温度会略微上升,但幅度较小,不会对电解槽能量平衡造成显着的影响。(5)研究了覆盖料厚度对电解槽热场和应力场的影响。计算结果表明:覆盖料厚度每增加2cm,电解槽内的温度上升11℃左右,但是,覆盖料厚度变化对电解槽应力和位移的影响不明显。(6)建立了电解槽焙烧启动工况的瞬态电热场及热应力场计算模型,计算结果表明:焙烧结束时阴极炭块四周的温度梯度比较大,容易产生裂纹;槽壳底部边角处的应变达到了1.99%,接近钢的屈服极限。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
钠膨胀论文参考文献
[1].王恒,周凯琦,周终强,黄俊.铝电解槽阴极钠扩散及热应力-钠膨胀耦合的计算[J].中国有色金属学报.2016
[2].王恒.铝电解槽电—热—应力场及钠膨胀应力研究[D].华中科技大学.2016
[3].唐海峰,刘庆生,房辉.铝电解TiB_2/C阴极材料钠膨胀瞬态应力模型及其数值分析[J].轻金属.2011
[4].伍玉云.300kA铝电解槽电热应力场及钠膨胀应力的仿真优化研究[D].中南大学.2007
[5].HeraldSchreiner,HeraldA,φe,陈仁辉.碳阴极于荷压下的钠膨胀[J].新型碳材料.1995
论文知识图
