铝电解槽中气泡行为的可视化研究现状与进展

摘要:为了实现电解槽中的气泡行为的可视化，目前国内外许多学者建立了各种模型来研究电解过程中气泡的特性，其中主要的研究模型为室温水模型、低温电解模型、高温电解模型和数值模拟模型。室温水模型的实验设备简单，成本低，便于观察和测量，应用范围很广泛，但是与工业电解槽的气泡来源于化学反应存在较大的差异。低温电解模型是采用铝电解槽的槽结构，通过电解低温乃至室温的电解质模拟气泡产生以及对铝电解槽的影响，更多的应用在对电解槽内电场的研究上，其气泡产生机理，气液表面张力等性质与真实电解槽还有一定差异。高温电解模型是直接在电解情况下观察和测量阳极气泡，能真实反映电解条件下的气泡的生成机理，但由于实验室级别的阳极的尺寸太小，将得到的结论放大到工业槽中适用性如何，仍需进一步的研究。数值模拟主要集中在对气泡行为模拟和对气泡引起的流场模拟方面，具有强大的解决问题的能力，但是数值模拟技术还不是很成熟，其应用受到验证模型的限制。本文对这四种模型的研究现状进行了分析，展望了其发展前景。本文将有助于科技人员对铝电解槽中气泡行为的可视化研究的全面认识。

关键词：铝电解；阳极气泡；进展