Improved heat transfer modeling of the top of aluminum electrolysis cells

阳极 材料科学 发射率 热电偶 复合材料 热的 阴极 空腔壁 传热 热传导 热导率 电解 散热片 机械 核工程 机械工程 光学 热力学 电气工程 电极 物理化学 工程类 电解质 物理 化学
作者
F. Allard,Martin Désilets,Marc LeBreux,Alexandre Blais
出处
期刊:International Journal of Heat and Mass Transfer [Elsevier]
卷期号:132: 1262-1276 被引量:11
标识
DOI:10.1016/j.ijheatmasstransfer.2018.12.062
摘要

A thermal-electric model is developed using finite elements and thoroughly validated against thermal measurements performed in industrial aluminum electrolysis cells (AEC). Knowledge about the geometries of anode cover material (ACM) and anode crust is improved by measuring their profiles in industrial cells. Moreover, the shape of the cavity formed by the melting of the anode crust is predicted with the numerical model, using a radiosity module combined to an iterative method. The thermal conductivity and the emissivity of both ACM and anode crust are also evaluated based on experimental measurements. The thermal-electric model accurately predicts the measurements obtained from heat flux sensors and thermocouples installed on industrial anodes. Modeling results show that increasing the ACM thickness reduces the top heat losses and increases the heat dissipation from the side, while the bottom losses remain constant. With thicker top insulation, the side ledge shrinks and the anode crust melts. The impact of a film of sludge under the liquid aluminum is quantified with the model. Accordingly, the sludge increases the cathode voltage drop (CVD), enlarges the cavity, reduces the side ledge thickness and amplifies the side heat dissipation. The thermal-electric modeling provides insights to improve the design and operation of AEC in order to reach higher efficiency.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
无花果应助Fedup采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
foxp3完成签到,获得积分10
2秒前
顾矜应助冯岗采纳,获得10
3秒前
4秒前
foxp3发布了新的文献求助10
4秒前
yue发布了新的文献求助10
4秒前
小小兔完成签到,获得积分20
4秒前
5秒前
kajfksn完成签到,获得积分20
5秒前
王仙人发布了新的文献求助10
5秒前
zhuxiaonian完成签到,获得积分10
6秒前
纪间完成签到,获得积分10
6秒前
小小兔发布了新的文献求助10
7秒前
多边形发布了新的文献求助10
7秒前
yxy完成签到,获得积分10
7秒前
上官素完成签到,获得积分20
7秒前
sars518应助鹤轸采纳,获得20
7秒前
小刀发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
在水一方应助瘦瘦三颜采纳,获得10
8秒前
zoie0809完成签到,获得积分10
8秒前
上官枫发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
9秒前
Ranch0完成签到,获得积分10
10秒前
dingtao发布了新的文献求助10
10秒前
上官素发布了新的文献求助100
11秒前
左丘以莲发布了新的文献求助30
12秒前
爆米花应助引光采纳,获得10
12秒前
12秒前
xxxxx发布了新的文献求助10
13秒前
重要的平灵完成签到 ,获得积分10
14秒前
平淡的77发布了新的文献求助30
15秒前
Leo完成签到,获得积分10
15秒前
15秒前
爆米花应助小小兔采纳,获得10
15秒前
itachi发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
《郑州人》 2000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Sphäroguß als Werkstoff für Behälter zur Beförderung, Zwischen- und Endlagerung radioaktiver Stoffe - Untersuchung zu alternativen Eignungsnachweisen: Zusammenfassender Abschlußbericht 500
少脉山油柑叶的化学成分研究 430
Revolutions 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2453729
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2125692
关于积分的说明 5413027
捐赠科研通 1854381
什么是DOI,文献DOI怎么找? 922307
版权声明 562306
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 493466