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电解铝生产的主要原料之一是铝用阳极,电解生产要求它有好的质量,以确保正常、平稳、高效运行。残阳极回收再利用质量优劣与残阳极的清理有直接关系。目前在清理工艺中所产生的大量粉尘,不仅危害了工人的身体健康,还严重污染了车间环境。如何有效控制电解铝残阳极清理工艺中的粉尘,这是一个在通风除尘领域中非常重要且尚未得到很好解决的问题。CFD (Computational Fluid Dynamics)技术随着计算机科学技术的飞速发展,在工程中应用日益广泛。局部排风罩的优化设计和流场的数值模拟中应用CFD技术成为可能。本文以某铝厂电解铝残阳极清理的排风罩为研究对象,利用CFD软件的计算原理和方法,对所设计的排风罩的流场分布进行了全面分析。运用GAMBIT建立侧吸式及射流作用排风罩的数学模型,并应用FLUENT软件对排风罩的速度分布进行数值模拟。根据残阳极清理的特点,在残阳极上方和边缘位置选取具有代表性的控制点。通过计算得出控制点处达到风速要求时所对应的排风速度,进而确定射流作用排风罩的临界送风速度。分析不同罩型及排风方式的排风罩所形成的流场特点以及节能效果。分析结果表明,与目前电解铝残阳极清理工艺中所使用的简单下吸式局部排风罩相比,采用设计的侧吸式排风罩和射流作用下的排风罩均可以较小的排风量达到相同的控制效果。采用侧吸式局部排风罩能够降低19.05%的排风量。采用单侧射流作用下的吸气罩,得到喷口宽度为1cm时的控制效果较好,对两种工况下最优排风罩型进行风量计算,得出工况一当射流夹角α=30°时的排风罩所需要的风量最小,所降低的风量为64.04%,工况二当射流夹角α=50°时的排风罩所需要的风量最小,所降低的风量为76.85%。采用带有可调节挡板角度的下吸式局部排风罩,在挡板夹角α=30°时能够降低44.38%的排风量。采用双侧射流作用下的吸气罩,在射流夹角α=20°时所降低的风量为22.4%。通过对设计的几种最优形式的排风罩的经济性进行计算分析可知,可调节挡板的下吸式局部排风罩能够节约23.5%的管材和20.4%的电费；双侧射流作用排风罩能够节约11.8%的管材和12.3%的电费；单侧射流作用排风罩能够节约29.4%的管材和18.6%的电费。研究结果对残阳极清理排风罩的设计提供了参考。