烟羽抬升高度的数学模拟及计算机仿真

根据烟气流运动方程与双方程模型,计算出烟羽流场,再根据流速分布图确定烟羽的抬升高度。本文在常温条件下对烟气抬升高度随风速、烟气出口速度等影响因素的变化规律进行了系统的研究,对现有的几个主要抬升公式进行了评价和比较。所编制的计算程序,可直接用于各种条件下烟羽抬升高度的计算和预报,指导烟囱设计和进行环境质量综合评价。

有色冶金炉窑的仿真与优化

分析了有色冶金炉窑的特点，认为有色冶金炉窑作为研究对象，可看作“高温反应器”，其主要研究内容可概括为“三传二反”，即：流体动量传递、热量传递、质量传递以及化学反应动力学、炉窑反应器结构原理与设计。提出了一种有效的研究方法，即“数学模拟─全息仿真─整体优化”。

铝电解槽膛内形在线动态仿真理论研究

通过分析熔体特性与槽膛内形的关系以及参数随时间变化的规律，将影响槽膛内形的诸多工艺参数分为静态影响因素和动态影响因素两类；详细分析了动态影响因素的影响作用，并给出了多个动态影响因素对槽膛内形的数值估算方法。在此基础上。

铝电解槽槽膛内形在线显示仿真软件的研究与开发

利用Ｗｉｎｄｏｗｓ操作系统的优势，结合数学模型的研究与结果，对铝电解槽槽膛内形在线显示的可视化仿真软件进行了设计研究；并用ＢｏｒｌａｎｄＣ＋＋成功地开发出了一套具有良好的Ｗｉｎｄｏｗｓ用户界面风格的软件．该软件能根据用户要求同时在线解析和显示多个不同槽的槽膛内形及其特征值等；并附有在线帮助功能．经实验室初步模拟实验研究和现场实测数据对比表明，模型和软件均能较好地反映实际槽况，运行稳定可靠．

铝电解槽热场研究——熔体与槽帮结壳之间传热系数的计算与研究

本文通过一系列160KA中间下料预焙阳极槽热状况现场实测,用分区二维传热模型反推电解槽内熔体与槽帮之间的传热系数。计算得出:普通电解槽铝液区的平均传热系数为:295W/(m^2.K);交界区的平均传热系数为:250W/(m^2.K)。电解质区的平均传热系数为:150W/(m^2.K)。

铝电解槽壳垂直平板肋的传热模型

运用数值计算，研究铝电解槽壳垂直平板肋的稳态自然对流与表面辐射的耦合传热模型，求解肋板的温度分布、散热量等参数，对肋板性能进行分析，并进行现场实测检验·设计的数值计算程序能简单、精确、快速地计算电解槽垂直平板肋的散热量，程序计算所得结果比原来算法所得结果包含更多的信息量．

圆形贫化电炉熔池内电场和温度场的数值计算

从麦克斯韦方程组出发推导了圆形三电极贫化电炉熔池内电传导方程，提出了炉渣湍流导热系数概念和估算方法．运用这一方法可大大简化温度场的计算过程．作者还研制出圆柱坐标系下电炉熔池内电场、温度场解析程序，可迅速解出炉内电场。

贫化电炉熔池内流场数值计算与水力模型实验

贫化电炉熔池内炉渣运动对炉子的热效率、有价金属的回收及使用寿命有重要影响。开发出圆柱坐标下ｋε方程模型流场计算程序，介绍了电磁力的计算方法，求解得炉渣的流速分布。计算结果表明：不同水平截面流场分布不同，在炉渣表层形成６个小旋涡，在电极插入深度以下区域水平截面形成一个大的循环流动，在纵截面每个电极附近形成２个大的循环流动。其结果与模型试验结果相吻合。

80kA自焙铝电解槽内衬结构优化

在传统的热场分析基础上采用热平衡动态自校验调节新算法，对某铝厂８０ｋＡ自焙电解槽进行详细的内村结构优化研究，获得了几种比较理想的优化方案。研究结果表明，槽底压降降低，槽体热损失减小，炉膛合理，水平电流减小，节能约９０－２５０ｋＷｈ／ｔＡｌ。

铝电解槽壳散热模型

将铝电解槽壳底部及侧部分解成三种散热单元，这三种散热单元可排列与组合成各种现代铝电解槽壳表面结构。提出了开口向下水平平板肋的稳态自然对流与表面辐射的耦合传热新模型，并结合另外两种单元的耦合传热模型对肋板的温度分布、散热量等进行计算求解，对肋板性能进行分析。用三种检验方法检验三种散热模型，设计编写的数值计算程序和近似计算程序能简单、精确、快速地计算不同类型的电解槽壳的散热。

预焙铝电解槽智能模糊控制系统

综合运用模糊控制、神经网络和专家系统等智能控制技术，以及铝电解槽“三场”在线仿真技术，开发出了预焙铝电解槽智能模糊控制系统。系统采用两级分布式控制方式，并主要由实时控制（专家模糊控制器）、电解质温度与槽膛内形在线仿真、槽况诊断、以及组织与监视４个子系统构成。运行结果表明，该系统鲁棒性好，控制精度高，具有显著的增产节能效果和广泛的推广应用价值。