铝电解槽内的阳极气体对工业铝电解槽的运行起着十分重要的作用。无论是对常规铝电解槽的正常运行和减小能耗等还是对于导流型铝电解槽的设计与开发，对铝电解槽中阳极气泡行为的研究都显得十分重要。 本文以国家“973”项目“提高铝材质量基础研究”的子课题“新型导流型铝电解槽设计基础研究”(G19990649003)为依托，对阳极气泡的生长、运动规律进行了理论研究，建立了一系列数学模型；针对阳极气泡的运动规律，设计出冷态模拟试验；并利用商业软件对单块阳极下的阳极气泡推动电解质的流动进行了数值模拟研究。 本文的主要创新点及结论如下： (1)对阳极气泡的生长机理和运动规律进行了理论研究，建立的数学模型包括：在阳极底掌下气泡尺寸模型、阳极底掌下阳极气泡运动模型和阳极气泡竖直上升运动模型。结果表明在阳极的不同部位，阳极产生的气体向电解质传递的速率不同，气泡的生长规律不同；气泡在垂直阳极底掌方向上的厚度有一定的限定；气泡在阳极底掌下的运动速度与阳极底掌的倾斜角度以及自身的体积大小有关；气泡脱离阳极后的竖直运动速度和自身气泡的尺寸有关，不同尺寸的气泡运动规律不同；大体积气泡在运动过程中产生变形、破碎以及和小气泡的合并现象。 (2)采用硫酸铜溶液模拟工业电解质，碳块作为阳极，对工业铝电解槽中阳极气体的生长、合并以及运动进行了冷态模拟试验，研究了阳极气泡尺寸和运动规律。 (3)利用颗粒轨道模型和k-ε湍流模型，建立了单块倾斜阳极产生的气泡推动电解质流动的物理模型和计算模型，对气泡推动电解质流动进行了数值模拟，并对计算结果进行了分析。结果表明：在紧贴阳极底掌的薄层和大面附近的区域，在气泡推动下，电解质流动较大，可以认为在该区域电解质运动的主要推动力来自于气泡；在其余区域，气泡对电解质的推动作用较小；阳极间缝处电解质流动的方向主要是由大面流向阳极中缝。