Étude probabiliste du procédé Hall-Héroult par la méthode des éléments finis stochastiques

霍尔-赫鲁特随机完成方法的概率研究

• 批准号: 261973-2006
• 负责人: Marceau, Daniel
• 金额: $ 1.46万
• 依托单位: Université du Québec à Chicoutimi
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Discovery Grants Program - Individual
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2007-01-01 至 2008-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=362796
• 关键词: tude; probabiliste; du; proc; Hall

La nature déterministe du comportement d'un système physique se voit généralement perturbée lorsque la même expérience est répétée à plusieurs reprises sur des systèmes supposés identiques. Cette perturbation provient nécessairement des variabilités associées aux divers paramètres définissant le système ainsi que la sollicitation. Dans de nombreuses situations, ces perturbations sont telles qu'il devient impossible de prendre une décision éclairée en regard de la dite réponse. Dans ce contexte, le procédé Hall-Héroult (HH), utilisé pour la production de l'aluminium est un exemple évident où la variabilité des paramètres définissant le procédé ainsi que les matériaux en cause jouent un rôle déterminant sur le comportement de ce dernier. Ce procédé, qui est actuellement utilisé dans l'ensemble des usines actuellement en opération au Canada produisent à elles seules plus de 2,7Mt par an. Ce fort tonnage est obtenu par l'électrolyse d'un bain de cryolite fondu dans un caisson en acier recouvert de matériaux forts complexes devant résister aux agressions chimiques, thermiques et mécaniques. Malgré les dernières avancées technologiques, le procédé HH produit des quantités importantes de CO2, consomme une grande quantité d'énergie et produit des brasques usées contaminées et fortement toxiques au terme de la vie. L'objectif de ce programme de recherche est de mettre au point une méthodologie permettant une représentation adéquate du procédé HH en considérant les fortes variabilités potentielles des divers paramètres définissant les dits procédés. La méthodologie proposée consiste à développer et implémenter une approche générique basée sur la méthode des éléments finis stochastiques dans le cadre d'analyses transitoires fortement non linéaires. Ces non-linéarités proviennent essentiellement de la nature des matériaux, des conditions de contact aux interfaces ainsi que du couplage entre les équations d'équilibre. Ce projet de recherche permettra une avancée des connaissances dans le domaine des éléments finis stochastiques multiphysiques. À long terme, la conjugaison des différentes connaissances mènera au développement d'un modèle prédictif stochastique du comportement des cuves HH permettant une prédiction de leur durée de vie.

La nature deterministe du comportement d'un système physics se voit généralement perturbée lorsque la même exérience est répétée à plusieurs represes sur des systèmes supposés identiques.这种扰动提供了与各种参数相关的变量的必要性，这些参数决定了系统是否存在诱导。在许多情况下，这些扰动并不意味着不可能做出一个明确的决定。在此背景下，Hall-Héroult（HH）工艺用于铝生产时，必须考虑工艺参数的可变性，因为材料在工艺中起着决定性作用。这一过程在Au Canada的所有工厂中实际使用，每小时生产2，7 Mt以上。这一吨位是通过对沉箱中的一个底部的冰晶石进行电解而获得的，该底部是由化学、化学和机械侵蚀引起的材料复合物回收而成的。采用先进的技术，HH生产大量的二氧化碳，消耗大量的能源，生产Au污染物和泰尔梅。该研究方案的目标是Au point一种方法，该方法渗透于适当的HH程序，并考虑到各种程序参数的潜在优势可变性。所提出的方法学包括对非线性过渡分析框架中的随机变量方法进行阐述和实施一种基于一般方法的方法。Ces non-linéarités proviennén essential de la nature des matériaux，des conditions de contacts aux interfaces ainsi que du couplage entre les équations d 'équilibre.这一研究项目旨在促进多体生物学领域内的知识。在泰尔梅内，不同认知的结合Au依赖于一种预测HH曲线的随机行为的模式，它渗透着一种预测生命的持续时间。