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新型阴极结构铝电解槽与传统阴极结构电解槽相比，可以抑制铝液面的波动、有效降低电解槽的极距和降低槽电压，使电解槽的大幅度节电变为现实。为了使新型阴极结构电解槽单一技术成为一个集成技术，有必要对新型阴极结构电解槽进行深入系统的全面研究。 本文采用相似原理指导下的水模型实验，重点研究阳极气体对界面波动的影响，探讨新型阴极结构电解槽水模型的界面波动规律。通过高速摄影手段拍摄液面波动，得到不同极距、电解质水平、铝液水平、气体流量等因素下阴极结构铝电解槽水模型的液面波动图像。利用Image-Pro-Plus6.0专业图像分析软件对捕捉到的波动静态图进行处理，获得液面波动的最大高度。并用Fluent6.2.16进一步对电解槽的阳极结构进行数学模拟。模拟结果与实验结果基本一致，验证了利用Fluent对电解槽界面波动进行研究的可能性。通过对实验数据的分析，利用因次分析法得到了与各种物性因素、操作因素、设备因素相关联的波动振幅的经验公式。对因次分析得到的准数方程进行理论分析后得出的结论与实验结果是一致的。实验结果表明：相同实验条件下，新型阴极结构铝电解槽水模型的界面波动振幅比普通阴极结构电解槽水模型的显著减小。新型阴极结构水模型槽内的界面波动的波幅随着极距的增大显著的减小，随着电解质水平的降低界面波动也会变得剧烈;气体流量对界面波动影响很大，流量增大界面波动更加剧烈。极距50 mm，电解质水平160 mm，气体流量0.6 m3/h时，阳极气体引起的界面波动最小。A种新型阴极和C种新型阴极的减波效果较好，而B种新型阴极的减波效果不显著。1/2阳极产生气体引起的界面波动振幅和普通阳极没有太大的区别，而1/4阳极的减波作用较好，倒角对于界面波动的影响甚微。研究结果对于新型阴极结构电解槽的重力波、电磁场引起的波动的模拟以及进一步的工业化实验有着重要的理论意义。