铝电解槽非稳态非均一信息模型及节能技术PDF电子书下载

1 铝电解槽模型概述 1

1.1铝电解槽模型的分类 1

1.2铝电解槽稳态均一模型 1

1.3铝电解槽非稳态非均一模型 2

1.4发展铝电解槽非稳态非均一模型的意义 4

1.5本书的主要内容 5

参考文献 7

2 铝电解槽稳态均一模型 8

2.1概述 8

2.2建立铝电解槽稳态和均一模型的意义 9

2.3铝电解槽内物理场耦合关系分析 9

2.4解析模型与计算方法 11

电流场解析 11

磁场解析 14

热场解析 21

流场解析 22

2.5耦合解析方法 25

2.6仿真实例 27

主要工艺参数 27

仿真结果及其分析 27

2.7本章小结 42

参考文献 43

3 铝电解槽非稳态非均一模型的发展过程 51

3.1铝电解槽模型的发展过程 51

铝电解槽热电及热应力模型的研究进展 51

铝电解槽电磁流动模型的研究进展 52

铝电解槽热、电、磁、流动耦合模型的研究进展 53

3.2铝电解槽模型存在的问题 55

3.3铝电解槽非稳态和非均一模型的研究进展 56

铝电解槽非稳态非均一模型的分类 56

槽电压波动信息元分析模型 56

铝液波动模型 58

实时阳极电流波动及其非均一分布模型 63

实时非均一极距模型 64

操作优化集成式智能型决策模型 64

3.4铝电解槽节能技术的研究进展 65

参考文献 67

4 开发铝电解槽非稳态非均一模型的方法 75

4.1开发铝电解槽非稳态非均一模型的传统方法 75

开发铝电解槽模型的仿真方法 75

开发铝电解槽模型的混合编程方法 83

开发铝电解槽非稳态非均一控制模型的方法 89

开发铝电解槽非稳态非均一在线检测模型的方法 91

开发铝电解槽非稳态非均一故障诊断模型的方法 93

4.2开发铝电解槽非稳态非均一模型的新方法 94

小波包和神经网络诊断方法 94

模糊和神经网络诊断方法 99

小波包和ANFIS诊断方法 104

基于模糊C和多神经网络的软测量方法 106

多相流仿真和界面跟踪方法 107

参考文献 108

5 铝电解槽电压波动信息元分析模型与动态槽况诊断系统 110

5.1概述 110

5.2基于小波包和ANFIS的电压波动信息元分析模型 111

基于小波包和ANFIS的电压波动信息元分析模型的结构 111

小波包分解 112

自适应神经模糊推理系统（ANFIS） 112

5.3铝电解槽电压波动信号的特征提取 116

电压波动信号的小波包分解 118

对小波包分解系数重构 118

求小波包能量谱 120

构造能量特征向量 121

5.4动态槽况实时诊断系统的开发 121

系统总体结构及特点 121

系统功能模块 123

Delphi自定义组件的开发 123

5.5应用实例 125

离线诊断实例及模型验证 125

在线运行实例 127

5.6本章小结 129

参考文献 130

6 铝电解槽铝液界面波动模型及数值模拟 132

6.1概述 132

6.2铝电解槽内铝液界面波动机理分析 133

重力波理论 133

Kelvin-Helmholtz （KH）不稳定性理论 134

Magnetic-hydro-dynamic （MHD）不稳定性理论 136

气泡驱动理论 137

6.3铝液界面波动物理模型 139

6.4铝电解槽两流体界面波动控制方程 140

基本控制方程 140

无量纲准数和方程 142

边界条件 143

6.5数值求解 143

跟踪铝液界面的Level Set技术 143

有限体积法 145

6.6结果分析和验证 147

磁场计算结果分析 147

铝液界面波动计算结果分析与验证 149

6.7本章小结 153

参考文献 154

7 铝电解槽实时非均一极距软测量模型的建立 156

7.1概述 156

7.2极距软测量模型辅助变量的确定 157

实验步骤 157

阳极等距压降和极距之间的关系 158

阳极电流和阳极底掌气泡区压降之间的关系 159

极距软测量模型辅助变量的确定 160

7.3导杆温度和阳极电阻的实验研究 161

导杆温度的实验研究 161

阳极电阻的实验研究 163

7.4四阳极热电场的数值模拟 164

四阳极热电场的数学模型 164

边界条件 165

计算结果分析 165

7.5阳极底掌面电流分布的数值模拟 168

7.6基于模糊C均值聚类（FCM）和多神经网络的铝电解槽非均一动态极距模型 170

模糊C均值聚类算法 172

基于FCM和多神经网络的非均一极距软测量模型的建立与验证 173

7.7误差分析 175

7.8本章小结 176

参考文献 177

8 铝电解槽极距和铝液波动在线监测系统的开发与应用 179

8.1概述 179

8.2系统硬件组成与开发 179

采集卡的工作原理 180

采集卡的性能和技术指标 182

采集卡接线方式 182

8.3系统软件组成与开发 183

软件功能组成 183

采集程序开发步骤 184

8.4系统应用与结果分析 186

单振源波动 188

多因素耦合波动 191

外界扰动 194

8.5本章小结 203

9 铝电解槽操作优化IIDSS的开发与应用 206

9.1概述 206

9.2铝电解槽操作优化IIDSS多库系统总体方案 207

系统结构 207

系统功能模块 209

系统开发环境和系统界面 210

9.3基于神经网络的铝电解槽模糊专家系统的研究 210

系统结构 211

知识的获取 213

知识表示 215

推理系统 215

系统的输入与输出 216

9.4铝电解槽操作优化IIDSS面向对象的知识表示方法 218

铝电解槽IIDSS的异构知识的分类 218

面向对象的知识表示 219

9.5铝电解槽操作优化IIDSS面向对象的知识库模型设计 223

面向对象知识库的结构 223

基于多层链表的知识库内存结构模型 224

铝电解槽IIDSS知识库知识的推理机制 225

9.6铝电解槽操作优化IIDSS模型库系统的设计 225

面向对象模型库的模型对象表示方法 225

基于目标驱动的模型库的集成技术 226

9.7工业应用实例及效果 227

9.8本章小结 229

参考文献 230

10 铝电解槽的多数据库研究 233

10.1概述 233

10.2铝电解槽多数据库系统 234

10.3铝电解槽多数据库的模式集成 236

集成模式的体系结构 236

集成模式的实现 237

10.4铝电解槽多数据库的事务处理 238

事务模型 238

事务模型的设计和实现 239

10.5铝电解槽多数据库的查询处理和优化 239

多数据库全局查询语言 239

多数据库查询分解 240

多数据库查询处理优化 240

10.6本章小结 241

参考文献 242

11 铝电解槽关键极节能技术研究 244

11.1概述 244

11.2铝电解槽节能技术概述 245

11.3铝电解槽关键极节能技术的定义和特征 246

极距均一性的必要性和条件 246

关键极节能技术的定义和特征 249

11.4铝电解槽关键极节能技术的实现 250

基于整体降低阳极母线的技术研究 250

关键极节能技术的实施 252

11.5铝电解槽关键极节能技术的应用 253

11.6本章小结 254

参考文献 254

12 铝电解槽非稳态非均一模型的研究成果及今后发展方向 256

12.1铝电解槽非稳态非均一模型的研究成果 256

12.2今后的发展方向 259

参考文献 260