<<
>>

Основная идея диссертации

Для расчета порога устойчивости электролизера в зависимости от технологических параметров в алгоритмах АСУТП невозможно использовать модели МГД-стабильности с пространственными переменными, так как требуется высокая скорость расчетов.

Основная идея диссертации заключается в том, что зависимость физических полей от длины настыли, величины тока серии и т.д.

для конкретного типа электролизера определяется заранее и используется в критерии устойчивости в виде предварительно найденных функций. При оценке порога устойчивости алюминиевого электролизера рассматриваются только те моды, входящие в разложение поверхности металла, которые вносят наибольший вклад в развитие поверхности. Эти моды выбираются в результате предварительного анализа динамики изменения поверхности металла для конкретного типа электролизера.

Методы исследований

При построении математической модели физических полей в алюминиевом электролизере использовался подход Моро-Эванса [33]. Для разработки критерия устойчивости алюминиевого электролизера за основу был взят критерий устойчивости Бояревича-Ромерио [8].

Для численного решения дифференциальных уравнений в частных производных в диссертационной работе использовался метод конечных элементов.

Результаты получены с помощью следующих программных пакетов: •

«Matlab 6.5» и прикладной пакет «Partial Differential Equation» - использовались для решения дифференциальных уравнений, аппроксимации, вычисления интегралов и создания интерфейса пользователя разработанных программных пакетов «Электролизер» и «Критерий Бояревича»; •

«Blums 5.07» - использовался для расчетов магнитного поля при оценке МГД-стабильности различных типов электролизеров. •

«Виртуальный электролизер» - после включения в него блока оценки МГД-стабильности использовался для расчета динамики изменения основных технологических параметров электролизеров; •

«Excel 2002» - использовался для первичной обработки данных.

Основные результаты 1.

Построена двумерная математическая модель для расчета стационарных физических полей в алюминиевом электролизере, основанная на модели, которая использовалась на Красноярском алюминиевом заводе [107, 115, 116]. Основное отличие этих моделей заключается в различных подходах к расчету магнитного поля. В модели, взятой за основу, для расчета магнитного поля решается система дифференциальных уравнений, граничные условия которой — экспериментальные замеры, в разработанной модели магнитное поле рассчитывается по закону Био-Савара-Лапласа. В модель включена возможность учета индуцированных токов и подовой настыли. 2.

Разработана программа «Электролизер», позволяющая рассчитывать стационарные физические поля в электролизере: распределение электрического потенциала, распределение плотности электрического тока, распределение магнитного поля, форму поверхности металла, электромагнитные силы в металле и электролите, давление в металле и электролите, скорости циркуляции металла и электролита. 3.

Разработан критерий устойчивости, основанный на критерии Бояревича-Ромерио, удовлетворяющий требованиям АСУТП, позволяющий оценивать порог устойчивости электролизеров в зависимости от основных технологических параметров и конфигурации магнитного поля. 4.

Разработана методика включения полученного критерия устойчивости в алгоритмы АСУТП. 5.

Разработана программа «Критерий Бояревича», позволяющая исследовать стабильность работы алюминиевых электролизеров. 6. Проведена оценка индуцированных токов в алюминиевом электролизере. Согласно оценкам среднее значение плотности индуцированных токов в металле для электролизера С160 с силой тока 160 кА оказалось ~2-5% от общего тока в зависимости от параметров расчета. 7.

Определен характер влияния настыли, конфигурации z-компоненты магнитного поля, ошиновки, соседних электролизеров и замены анодов на физические поля и устойчивость алюминиевого электролизера. 8.

Рассчитан порог устойчивости различных типов электролизеров.

<< | >>
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 Основная идея диссертации:

  1. 2. Русская идея: проблема национального величия России
  2. 3. Диссертация 1770 г.: шаг к критицизму или последний шанс „спасти" метафизику? Выбор 1772 г.
  3. Основная идея диссертации
  4. 1.1. Основные тенденции направления развития современных международных отношений
  5. Старость и смерть. Основные труды.
  6. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ
  7. АА.Никишенков ЭДВАРД Э.ЭВАНС-ПРИЧАРД В ИСТОРИИ АНТРОПОЛОГИЧЕСКОЙ МЫСЛИ
  8. Подготовка основной части диссертации
  9. Процедура защиты диссертации. Поведение соискателя во время защиты
  10. ПРИЛОЖЕНИЕ 5 НАУЧНЫЙ ЭТИКЕТ: МЕТОДИКА НАПИСАНИЯ ДИССЕРТАЦИИ
  11. ПОРТРЕТНАЯ ГАЛЕРЕЯ
  12. СТАНОВЛЕНИЕ КАНТОВСКОЙ КОНЦЕПЦИИИДЕАЛИЗМА: ДИССЕРТАЦИЯ «О ФОРМЕ ИПРИНЦИПАХ ЧУВСТВЕННО ВОСПРИНИМАЕМОГОИ ИНТЕЛЛИГИБЕЛЬНОГО МИРА» 1770 г.
  13. ОСНОВНЫЕ ЧЕРТЫ И ОСОБЕННОСТИКАНТОВСКОГО ИДЕАЛИЗМА