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数学模拟在玻璃熔窑的应用研究

采用FLUENT软件,对两座玻璃熔窑熔池玻璃液的三维温度场,进行数学模拟计算,并对数学模拟结果与实际熔池池底的侵蚀程度进行  (本文共4页) 阅读全文>>

浙江大学
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燃天然气全氧燃烧浮法玻璃熔窑火焰空间的数值模拟及熔化池底部不同横向宽度的数值研究

本文综合评述了国内外玻璃熔窑全氧燃烧技术以及玻璃熔窑数值模拟的研究方法。在充分研究燃天然气全氧助燃玻璃熔窑理论的基础上,建立了燃天然气全氧助燃玻璃熔窑火焰空间、玻璃熔制的数学模型,模型包括标准κ-ε湍流模型、涡-耗散化学反应模型、DO辐射传热模型、玻璃液流运动模型等。利用Gambit前处理软件建立了玻璃熔窑的三维空间模型,采用Fluent软件对其进行了模拟计算,结果如下:通过对日产550T浮法玻璃熔窑火焰空间的模拟实验,数值研究了火焰空间内温度场、气流场的分布情况,定性分析了温度场、气流场对玻璃的熔制、碹顶和胸墙腐蚀的影响。以460t/d浮法玻璃熔窑为模拟对象,分析研究了不同熔化池底部横向宽度对玻璃熔窑的生产能力以及熔窑内玻璃液温度场、流场的影响。结果表明,适当减小熔化池底部横向宽度不会明显改变卡脖和冷却部的玻璃液状况,从而不影响熔窑的生产能力。但不同的熔化池底部横向宽度将导致熔化部玻璃液温度场发生改变,中轴面处玻璃液温度降低,...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

海南大学
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浮法玻璃熔体中气泡行为特征的数学模拟

本文在前人有关浮法玻璃熔窑数学模拟研究的基础上,开发了描述流体中气泡行为特征的数学模型,通过模型耦合得到了专门描述浮法玻璃熔体中气泡行为特征的数学模型。应用此模型,对我国首座日熔化量600吨的全氧燃烧型浮法玻璃熔窑进行了仿真模拟。重点研究了该熔窑玻璃液流场以及玻璃熔体中气体分布特点,分析了该熔窑气泡澄清困难的原因,提出了针对该熔窑的优化调整措施和具体工艺优化参数,并运用研究结果指导了该熔窑的实际工业调试,取得了良好的验证效果。通过对该熔窑玻璃液流场以及玻璃熔体中气体分布的仿真模拟研究表明:(1)对具有卡脖冷却水包和鼓泡器的浮法玻璃熔窑而言,其玻璃液存在四个主要环流;(2)与普通浮法玻璃熔窑相比,全氧燃烧型浮法玻璃熔窑由于其温度制度较高,玻璃液环流运动速度较快,玻璃液池底热点温度也较高,因此很容易导致芒硝(澄清剂)在澄清均化前区分解过快,使热点之后玻璃液表面短时间内产生较多气泡难以消除并堆积形成“泡沫层”;(3)在熔窑澄清均化前区...  (本文共88页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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全氧燃烧玻璃熔窑喷枪口火焰空间的数值模拟

本文综合评述了国内外玻璃熔窑全氧燃烧技术和燃烧过程数值模拟研究方法。在充分研究燃油全氧助燃单元玻璃熔窑燃烧理论的基础上,利用gambit前处理软件,建立了燃油全氧助燃单元玻璃熔窑喷枪口火焰空间燃烧过程的三维数学模型,模型包括标准k-ε湍流模型、涡-耗散化学反应模型、p1辐射传热模型。并采用计算流体力学通用软件(FLUENT)进行了模拟计算,内容和结果如下:首先,研究了氧含量对玻璃熔窑喷枪口火焰空间速度场、温度场分布及其NO_x质量分数场的影响。结果表明,随着氧含量增加,火焰空间速度场整体速度减小,最高火焰温度提高,NO_x排放量先增加后减小,且相对于空气助燃,全氧助燃条件下NO_x排放量更小。其次,系统地模拟了过剩氧气系数、进气口尺寸、进气口与进油口中心距离对喷枪口火焰空间速度场、温度场的影响。结果表明,高的过剩氧气系数对应高的速度场速度和高的火焰温度最高点;进气口尺寸增加,速度场整体速度减小,火焰温度最高点升高;进气口和进油口...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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燃油纯氧助燃单元玻璃熔窑火焰空间的三维图像模拟

本文综合评述了国内外玻璃熔窑纯氧燃烧方法与火焰空间燃烧过程研究方法的发展,在研究燃油纯氧助燃单元玻璃熔窑燃烧理论的基础上,建立了燃油纯氧助燃单元玻璃熔窑火焰空间中燃烧过程的三维数学模型。模型包括气相流动与传热模型和雾化油滴燃烧的轨道模型。前者以流体力学中的连续性方程,动量方程,湍流模型方程和能量方程为基础,采用SIMPLE方法和有限元方法求解;后者用单元内颗粒源法来处理,将颗粒对气相的影响作为源项加给气相。程序采用适合科学计算的MS—FORTRAN语言。为便于对计算结果进行观察,本文使用StanfordGraph与Tecplot工具软件将数值模拟得到的计算结果用图像直观的表述出来,从而更为直观地表示温度场分布和气流的运动情况,实现计算结果的可视化。课题结合实例研究了年产9000吨“E”玻璃燃油纯氧单元玻璃熔窑火焰空间的温度场速度场的分布。计算结果表明,该三维数学模型能够比较全面地反映火焰空间温度场速度场分布的规律;程序收敛性良好...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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温度制度对玻璃液流温度场和速度场影响的三维数值模拟研究

本文系统地评述了国内外玻璃熔窑中液流运动研究方法的发展,并在综合浮法玻璃熔窑理论和实际作业过程的基础上,建立了具有实用意义的浮法玻璃熔窑内物料运动和传热过程的三维数学模型。该模型包括配合料熔化模型、与上部火焰空间耦合的半经验模型和玻璃液流运动模型。在配合料模型中,以平面区域内能量守衡和质量守衡为原则,建立了渗透性模型。液流模型则以流体力学中的连续性方程、动量方程和能量方程为基础。在玻璃物料上表热边界条件方面,根据熔窑内热传递过程特点,建立了火焰与配合料和玻璃液之间的传热过程的半经验模型。该模型克服了理论计算火焰空间热传递的困难,同时又避免了以固定液面温度作为边界条件造成的不真实性。模型采用SIMPLEC法进行逐块迭代求解。计算程序用FORTRAN语言按块结构设计,便于模型功能的扩充,具有很强的通用性;计算环境采用了32位的PowerSration软件,从而完全克服了微机内存的限制,极大地提高了模拟结果的计算精度。以日产400吨燃...  (本文共103页) 本文目录 | 阅读全文>>