摘要：针对底部阴极式稀土电解槽存在的阳极气体难以排出的问题,采用有限元的方法模拟了该电解槽内气液两相流动情况,研究了电解槽阳极开槽及开槽宽度对电解质流动和气泡运动的影响。在未开槽模型中,气泡主要从阳极斜面较高一端排出,大部分气体聚集在阳极凹面中心处,阻挡了电解质与阳极间的接触,导致电解效率下降。本设计在阳极底面中心对称处开宽度范围在20 mm~40 mm的窄槽,通过对比分析,阳极底部处气体体积分数平均值较未开槽的情况降低了10%~13%,同时流场的速度分布更加均匀。气泡能快速从开槽处直接排出,减弱了气泡堆积引起电阻升高和可能产生的阳极效应问题。降低电解电阻和减少阳极效应都有利于节约电能,其中减少阳极效应还可以减少非正常工况时间,提高稀土电解质量。此外,通过优化开槽宽度和位置,有效地调整气泡的生成和排放,还有利于温度场的稳定性,从而提高稀土电解过程的稳定性。本文通过综合开槽后阳极底部气泡体积分数、流场稳定性以及开槽去除阳极体量等因素分析,得出最佳开槽宽度为20 mm,为电解槽的优化设计提供了理论支持和数据参考。