近日，我校机械与汽车工程学院邓胜祥教授团队在铝电解过程节能优化研究领域取得重要进展，相关研究成果以题为《Dynamic modeling and energy optimization in aluminum electrolysis process: a systematic review of multi-physics simulation and energy consumption forecasting approaches》的论文发表于国际能源领域顶级期刊《Applied Energy》。据悉，《Applied Energy》最新影响因子为12.2，五年平均影响因子为12.104，该期刊长期位列JCR一区TOP期刊，在能源系统分析、过程优化及低碳技术研究领域具有重要影响力。
铝电解过程是典型高耗能工业过程，电解槽内部电场、热场、流场、磁场高度耦合，复杂的动态反应过程给高效生产和节能管控带来了巨大挑战。论文研究围绕六大核心问题，设计七套标准化编码方案，从研究热点、仿真对象、建模算法、输入变量、节能贡献、现存短板六大维度，全面梳理铝电解动态建模与能耗预测领域现有研究，厘清了多物理场耦合仿真、数据驱动智能预测等主流技术发展脉络。论文系统对比了机理模型、数据驱动模型、混合模型三类主流仿真工具，剖析了数值算法、有限元、机器学习等算法的适用场景，量化了动态仿真在工艺参数优化、设备结构改良、生产智能决策、新能源协同消纳等方面的节能价值。针对当前铝行业共性瓶颈问题，论文提出数据标准化处理、跨尺度多场耦合建模、极端工况适配优化、全生命周期动态控制系统搭建四大重点攻关方向。相关研究成果弥补了现有综述缺少文献计量与动态仿真融合分析的空白，为电解铝行业智能化、低碳化转型提供了完整理论框架与技术路线。
下一研究阶段，邓胜祥教授团队将持续深耕复杂装备多物理场耦合仿真、工业AI优化控制等相关研究，为高耗能产业深度节能降碳提供支撑。