基于数据与机理的 600 kA 铝电解槽模型优化及降阶研究

项目背景

铝电解槽的电热场与相变过程涉及复杂的耦合关系。高保真数值仿真有助于分析内部场分布，但多工况计算的时间成本较高。本研究围绕模型优化与快速预测开展工作。

技术路线

1. 使用 SpaceClaim 建立几何模型，并通过 Fluent Meshing 划分多面体—六面体核心网格。
2. 开展电—热—相变耦合分析，并依据热通量等效原则简化复杂散热部件。
3. 采用 Sobol 低差异序列设计样本空间采样点，构建多工况数值计算快照矩阵。
4. 使用本征正交分解（POD）提取热场主要模态，并结合 Kriging 代理模型进行快速预测。

阶段性结果

根据项目简历记录，散热部件简化后网格数量减少约 40%，计算时间缩短约 5 小时；降阶预测的相对 L2 误差控制在 1% 以内，并实现多工况热场秒级预测。

发布建议：如果要公开该项目，请核实可披露的数据、模型细节和图片权限，并补充能够公开展示的云图、流程图或误差曲线。

后续可补充

• 模型假设、边界条件与网格无关性验证
• POD 模态能量占比与截断阶数选择
• Kriging 训练样本规模、验证策略与误差指标
• 与高保真仿真的耗时对比图