论文介绍了当前铝工业生产现状、原理和过程,提出了铝电解槽磁流体(MHD)稳定性问题.详细描述了铝电解槽稳定性的表现物理现象和稳定性机理.综述近三十年来铝电解槽稳定性研究的成果,给出了稳定性分析的磁流体模型方程系统.采用有限元法求解分层液体磁流体小扰动方程系统的特征值,研究铝电解槽的稳定性.研究结果表明,电磁力主要对磁流体系统的长波分量产生影响,对高频短波影响不大.磁流体的不稳定性与电流密度、磁场感应强度的垂直分量、铝电解槽长度比、极距和铝液的厚度等因素密切相关.增加极距和铝液厚度可以提高铝电解槽的稳定性.在铝电解槽稳定性分析的研究成果基础上,开发出一套稳定性分析软件ALSTB.在给定电解槽的各项设计参数后,软件ALSTB计算出磁流体系统的最大扰动增长率,以此来判断电解槽的稳定性.介绍了ALSTB的开发工具和关键技术.采用有限元软件ANSYS的FLOTRAN模块,考虑κ-ε湍流模型,求解粘性不可压缩流体三维雷诺平均的Navier-Stokes方程,计算在电磁力作用下铝电解槽里的流体运动状态,得到了铝液表面变形.230KA电解槽的计算结果表明电解质和铝液流动为近似水平的两个旋涡.流动速度从旋涡中心向外增加,到边壁附近处速度最大,并迅速减少为零.根据电解槽的流场特征,文中提出了一些电解槽优化设计以及生产在线控制的方法.