Simulation et diagnostic des pertes thermiques sur cuves d'électrolyse de l'aluminium

铝电解槽的热性能模拟与诊断

• 批准号: 422786-2011
• 负责人: Désilets, Martin
• 金额: $ 2.26万
• 依托单位: Université de Sherbrooke
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Collaborative Research and Development Grants
• 财政年份: 2015
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2015-01-01 至 2016-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=573865
• 关键词: Simulation; et; diagnostic; des; pertes

Le projet de recherche proposé vise à développer des méthodes non intrusives de diagnostic thermique des cuves d'électrolyse de l'aluminium (CEA), basé sur une combinaison de mesures externes et de modélisation numérique avancée, à travers une approche qui utilise le concept de capteurs virtuels. À terme, ces travaux fourniront aux ingénieurs de cette industrie des capteurs et des algorithmes de contrôle des pertes thermiques afin de les aider à dessiner des cuves plus performantes, consommant moins d'énergie. La méthodologie utilisée repose sur 4 volets complémentaires: 1) le développement d'un modèle numérique prédictif simulant le comportement thermique d'une CEA industrielle, prenant en compte tous les phénomènes de conduction, convection et rayonnement entre l'électrolyte fondu, appelé bain, et l'environnement externe, en passant par les transformations du matériau de couverture sur le dessus du bain, 2) la modélisation physique des phénomènes thermiques à l'aide d'un montage expérimental simulant les conditions d'une CEA, 3) un transfert technologique touchant l'estimation en ligne des pertes thermiques sur cuve à l'aide de mesures non intrusives et 4) la caractérisation thermo-physique à haute température du matériau de couverture d'une CEA. Les activités de recherche proposées permettront de transférer des connaissances de pointe touchant le comportement thermique du matériau de couverture, un élément critique jouant un rôle majeur dans l'équilibre thermique d'une CEA. Des méthodes de mesure et de calibration des capteurs permettant l'évaluation des pertes thermiques seront également livrées aux scientifiques de l'industrie, des outils essentiels pour l'analyse de la performance énergétique des nouveaux designs de CEA.

该项目提出了一种基于外部测量和先进的数值模拟相结合的非侵入性铝电解槽（CEA）诊断方法，并探讨了利用虚拟电容概念的方法。因此，泰尔梅，这些工作是由该行业的工程师们完成的，他们设计了一种用于辅助设计曲线加性能曲线、能量消耗曲线的控制算法。 La methodologie utilisée repose sur 4 volets complémentaires：1）模拟CEA工业板结构的一种预测性数值模型的建立，包括图斯所有的热传导、对流和热辐射现象，以及热传导材料在热传导过程中的转换，2）模拟CEA条件下的蒙太奇实验辅助下的热物理模型; 3）非侵入性测量辅助下的热物理模型的传递技术; 4）CEA材料高温下的热物理特性。 研究活动提出了一个观点，即通过对材料的分析，提出了一个重要的批评意见，在CEA的评估中发挥了重要作用。本文介绍了用于工业科学研究的渗透性电容器的测量方法和标定方法，以及用于分析CEA新设计的能量性能的基本方法。