熔盐电解法是生产金属的重要工艺。对熔盐电解槽节能改造的优化设计,对冶金行业来说,有着重要的意义。冶金行业是能源消耗最多的行业之一,对于熔盐电解槽来说,降低其能耗不但会给社会带来能源消耗的降低,同时也会降低产品的成本,增加其市场竞争力。电解槽内存在着复杂的物理场,而对流场的研究是认识其他物理场的基础。本文即是通过数值模拟的方法,以3KA稀土电解槽和40KA钠电解槽为例,对槽内流体的多相流动进行研究。首先,通过查阅大量文献,回顾和评价了研究多相流动的一些数学模型,然后结合3KA钕电解槽实际的生产情况,确立了研究电解槽内多相流动合适的数学模型,即在欧拉-欧拉坐标系内选用k ?ε湍流模型,对电解槽内多相作用下的流场进行了的研究。通过对单相作用下槽内流场与多相作用下槽内流场的对比分析,发现阳极气体和阴极金属都对电解槽内流场有着重要影响,阳极气体是两极包围区域上部电解质流动的主要推动力,阴极金属是槽内下部电解质运动的主要推动力。这个结论基本符合实际生产中电解槽内流体流动的情况,对一直以来理论上认为可以忽略阴极金属对槽内流场影响的观点提出了不同看法。对理论上研究电解槽内流体流动做了补充。其次,对钠电解槽内三相流场分布进行了计算,发现阳极气体和阴极金属在贴近两极上浮运动过程中,因为其行程大,会促进槽内电解质流动的发展。通过对槽内流场的分析,认识了其存在的问题,即阴极区域外电解质流动存在明显不足,阴极区域外上部有旋涡存在,而旋涡的存在会导致加入的原料被重新带回电解质表面,难以接近电极。并就存在问题提出初步的改进建议。无论从槽形状,还是槽内金属的运动方式,两种电解槽代表了目前存在的非底部阴极的电解槽形式。研究熔盐电解槽内多相作用下的流场,可以作为改造电解槽槽型和电极排列方式参考,同时也是研究电解槽内温度场和电磁场的基础。