<<
>>

Научная новизна 1.

Разработан критерий устойчивости алюминиевого электролизера, удовлетворяющий требованиям АСУТП, позволяющий учитывать состав электролита, конфигурацию магнитного поля и длину настыли. 2.

Разработана методика определения ведущей пары гравитационных частот в критерии устойчивости Бояревича-Ромерио. 3.

Для расчета физических полей в алюминиевом электролизере построена двумерная модель, учитывающая длину подовой настыли. Существующие двумерные модели физических полей в алюминиевом электролизере позволяют учитывать настыль на боковых стенках электролизера (гарниссаж), в разработанной модели реализована возможность учитывать настыль на подине. 4.

Получена оценка индуцированных токов в алюминиевом электролизере. Согласно оценкам величина индуцированных токов на порядок меньше общего тока, это расходится с результатами оценок других авторов [81], согласно которым индуцированные токи сравнимы по величине с общим током.

Значение для теории 1.

Полученная модель физических полей в алюминиевом электролизере позволяет рассчитывать распределение плотности электрического тока, распределение магнитного поля, распределение электромагнитной силы, скорости циркуляции металла и электролита, давление в металле и электролите и форму поверхности металла с учетом индуцированных токов и подовой настыли. 2.

Разработанный критерий устойчивости и методика определения ведущей пары гравитационных частот позволяют рассчитывать критическое значение межполюсного расстояния в зависимости от конфигурации магнитного поля, длины настыли и других технологических параметров. 3.

Малая величина индуцированных токов по сравнению с общим током, полученная в результате оценок показывает, что систему уравнений магнитной гидродинамики можно в первом приближении разделить на отдельные уравнения для нахождения электрического тока, магнитного поля и скоростей в алюминиевом электролизере. 4.

Разработанные модели позволяют оценивать эффективность различных конфигураций ошиновок, определять, как изменятся физические поля и устойчивость работы алюминиевого электролизера при внесении изменений в ошиновку. 5.

Разработанная модель физических полей позволяет рассчитывать контуры циркуляции жидкого металла и электролита, которые необходимы для предсказания распределения температуры, переноса глинозема и других примесей в электролите, выявления возможных мест размыва стенки ванны.

6. Разработанные модели позволяют рассчитывать физические поля и порог устойчивости алюминиевого электролизера при замене анодов.

Значение для практики 1.

Разработанный критерий устойчивости может быть включен в алгоритмы АСУТП электролиза благодаря высокой скорости расчета порога МГД-стабильности электролизеров в зависимости от содержания КО, А1203, CaF2, силы тока, длины настыли, конфигурации магнитного поля. 2.

Разработанные модели можно использовать для повышения эффективности расчета регламентов изменения технологических параметров - увеличения силы тока, изменения химического состава электролита, изменения уровня металла, изменения заданного напряжения и т.д., выбирать наиболее безопасный по запасу МГД- стабильности регламент. 3.

За счет применения разработанных моделей можно повысить эффективность проектирования новых электролизеров, избежать ошибок при проектировании.

Достоверность полученных результатов

Достоверность результатов подтверждалась проведением тестовых расчетов и сравнением результатов с теоретическими и экспериментальными данными.

Использование результатов диссертации

С помощью разработанных моделей реализован блок оценки МГД- стабильности для программы «Виртуальный электролизер» [105]. Программа представляет собой динамическую модель алюминиевого электролизера, она используется сотрудниками ООО «Инженерно-технологический центр» для расчетов регламентов изменения технологических параметров и позволяет выбирать наиболее безопасный по запасу МГД-стабильности регламент.

В настоящее время разработанные модели в составе динамической модели электролизера интегрируются с АСУТП нового поколения и соответственно будут использованы в работе АСУТП на базе динамической модели при принятии управляющих решений.

Разработанные модели и программные пакеты использовались при выполнении работ по договору с ОАО КрАЗ по теме «Математическое моделирование механизмов магнитогидродинамической неустойчивости электролизеров и разработка аппаратуры для контроля технологических параметров» в 2001 году, с ООО «Инженерно-технологический центр» по теме «Модернизация электролизеров С160М4» в 2003 году, «Разработка блока оценки МГД-нестабильности для программы Виртуальный электролизер» в 2004 году.

Акты приема-передачи выполненных работ и Заключение об использовании результатов исследований приведены в приложении А.

Личный вклад автора

Все результаты, имеющие научную новизну, получены лично автором.

Рекомендации по использованию результатов диссертации

Разработанный критерий устойчивости можно использовать на алюминиевых заводах в алгоритмах АСУТП электролиза для автоматического выбора таких параметров технологического процесса, которые обеспечат стабильную работу электролизеров. При проектировании и модернизации электролизеров разработанные модели можно использовать для экспертной оценки конструкции электролизеров и ошиновки.

Апробация результатов диссертации

Материалы диссертации были представлены на научных семинарах Красноярской Государственной Академии Цветных Металлов и Золота, Красноярского Государственного Технического Университета, Института Вычислительного Моделирования, кафедры Высшей Математики Красноярского Государственного Университета, ООО «Инженерно- технологический центр», на XI Международной конференции-выставки «Алюминий Сибири» в 2005 году, на заочной электронной конференции Российской Академии Естествознания в 2004 году, на Всесибирском конгрессе женщин-математиков в 2002 и 2004 году.

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 5 работ, из них: 1 - статья в издании по списку ВАК; 4 — работы, опубликованные в материалах всероссийских и международных конференций.

<< | >>
Источник: Коростелев, Иван Николаевич. Математическая модель стационарных физических полей и критерий МГД—стабильности В алгоритмах динамической модели алюминиевого электролизера / Диссертация / Москва. 2005

Еще по теме Научная новизна 1.:

  1. Научная новизна 1.
  2. Научная новизна.
  3. Глава 4, Темы студенческих научных работ
  4. Научная новизна исследования
  5. Степень научной разработанности проблемы.
  6. Научная новизна исследования.
  7. Научная новизна работы
  8. Научная новизна.
  9. Результаты исследования и их научная новизна
  10. Степень научной разработанности темы.
  11. Степень научной разработанности проблемы.
  12. Степень научной разработанности проблемы.
  13. Научная новизна полученных результатов
  14. Научная новизна выполненных исследований состоит в следующем
  15. Научная новизна исследования
  16. НАУЧНАЯ НОВИЗНА ИССЛЕДОВАНИЯ.
  17. Научная новизна
  18. Состояние научной разработанности проблемы.
  19. Степень научной разработанности темы.
  20. Научная новизна.