浮法玻璃熔窯結(jié)構(gòu)的數(shù)值模擬和相關(guān)問(wèn)題研究.pdf

1、本文在前人關(guān)于浮法玻璃熔窯數(shù)學(xué)模擬研究的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算流體力學(xué)模擬軟件Fluent建立了浮法玻璃熔窯內(nèi)玻璃液傳熱與流動(dòng)模型的數(shù)學(xué)模型，適當(dāng)利用簡(jiǎn)化處理方式對(duì)浮法玻璃熔窯內(nèi)玻璃液流場(chǎng)和溫度場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬。傳熱采用直接壁面?zhèn)鳠?，湍流采用k-ε模型，熱輻射采用P1模型模擬的方法來(lái)計(jì)算。計(jì)算和模擬了不同的窯池結(jié)構(gòu)布置時(shí)，玻璃液的傳熱和流動(dòng)方式過(guò)程。 研究過(guò)程使用Gambit軟件進(jìn)行網(wǎng)格劃分；使用Fluent軟件計(jì)算求解；使用Tecpl

2、ot軟件將數(shù)值模擬得到的計(jì)算結(jié)果用圖像表述出來(lái)。從而直觀地表明浮法玻璃熔窯流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布，實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果的可視化。 本課題研究了650t/d的浮法玻璃熔窯的玻璃液的流動(dòng)和溫度分布情況。從模擬圖像可以看到，該三維數(shù)學(xué)模型能夠比較客觀的反映浮法玻璃熔窯玻璃液的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布規(guī)律。在熔窯基本結(jié)構(gòu)參數(shù)不變的情況下，通過(guò)改變?nèi)鄹G的結(jié)構(gòu)布局和尺寸參數(shù)，研究在一定的結(jié)構(gòu)布局和尺寸參數(shù)變動(dòng)情況下浮法玻璃熔窯的流場(chǎng)和溫度場(chǎng)分布的規(guī)律。對(duì)于只有卡

3、脖結(jié)構(gòu)的熔窯，適當(dāng)加大卡脖寬度，可以改善卡脖前直角池壁處的玻璃液流動(dòng)情況，減少三角形死區(qū)的形成，有利于冷卻部玻璃液的均化。當(dāng)卡脖寬度加大后，會(huì)提高冷卻部的玻璃液溫度，對(duì)于玻璃液成型帶來(lái)一定影響。熔化部布置一對(duì)耳池，可以起到降低玻璃液速度，提高熔化，澄清的作用。如果耳池距離卡脖的距離較遠(yuǎn)，對(duì)流的作用較弱，容易在耳池直角處形成死角區(qū)，玻璃液會(huì)在此處析晶，在溫度波動(dòng)時(shí)被成型流帶入冷卻部，影響玻璃的成型性能。冷卻部布置一對(duì)耳池，起到了降低玻璃液

4、流速度，提高均化、冷卻的作用?？ú焙蟛贾眯苯?，可以減少死區(qū)的形成，有利于玻璃質(zhì)量的改善，但斜角不能過(guò)大。在熔化部布置斜角，會(huì)避免死區(qū)的形成，玻璃液對(duì)卡脖的沖刷作用減小了，改善玻璃液的澄清和均化?？ú鼻安贾靡粚?duì)耳池，冷卻部布置斜角，可以降低液流速度，提高熔化，澄清的作用。適當(dāng)?shù)男苯强梢詼p少死區(qū)的形成和提高玻璃液的均化和冷卻的作用。在熱點(diǎn)下布置窯坎，可以保證熔化部有足夠強(qiáng)的自然對(duì)流，保證配合料在穩(wěn)定位置熔化，有利于澄清和均化。通過(guò)對(duì)比研究找