圆形出液口悬浮阴极平面电化学加工间隙建模及实验研究

提出利用极间电解液液膜支撑阴极悬浮形成加工间隙,通过调节流量和电流实现极间间隙的调节和控制的新方法。以圆形出液口悬浮阴极平面电化学加工为例,基于流体力学和电极过程动力学理论建立加工间隙的数学模型,得到间隙与流量、压差及电流之间的关系。利用Fluent软件对间隙模型流场特性进行分析,得到间隙中电解液的压力场和速度场的分布情况,进而得到进出口压差和出口流速;实验获得不同流量、电流条件下的加工间隙。理论模型计算结果和实验数据结果相近,变化规律基本一致。

悬浮阴极电化学加工单出口形式下流场的FLUENT仿真分析

利用流体力学分析软件FLUENT对回转件电化学加工悬浮阴极条件下的流场进行三维数值仿真。研究了悬浮阴极的流场及承载特性,以常见的几种出口形式为例,探讨流速变化对电解液流场特性及承载能力的影响规律。模拟结果表明,圆形和十字形出口形式条件下电解液的流动性好,间隙流场中液膜的承载能力强且分布均衡;流速增大时,液膜承载能力增强,更有利于形成稳定间隙。

实验室用悬浮式阴极铝电解槽及其电场的有限元分析

提出了一种实验室用悬浮式阴极铝电解槽的结构形式,并用200 A和300 A该结构电解槽分别进行了纯铝及铝-钪合金的电解试验,用ANSYS软件对电解槽内的电势及电流密度分布进行了有限元分析.结果表明,电解槽的结构是可行的,电流效率可达80%左右,特别适合在实验室中用于铝电解技术的研究.