燃天然气浮法玻璃熔窑的三维数值模拟

【摘要】：本文系统地阐述了国内外玻璃熔窑数值模拟研究方法的发展。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三维数学模型,将火焰空间燃烧模型、配合料熔化模型、玻璃液流动模型进行耦合计算,求解出玻璃熔窑火焰空间、玻璃液流的温度场,速度场分布及配合料堆的长度分布。在此基础上,研究了在浮法玻璃熔窑生产中,使用天然气代替燃油的可行性。 本课题选取日产400吨的燃天然气浮法玻璃熔窑为对象研究了其火焰空间内气体、窑池内玻璃液的流动情况及各自的温度分布情况。从模拟结果可以看出,该三维耦合数学模型能够比较客观的反应燃天然气浮法玻璃熔窑的速度场和温度场的分布规律,对燃天然气浮法玻璃熔窑的设计和运行具有较大的实用价值。 【关键词】：燃天然气玻璃熔窑 数学模型耦合 数值模拟
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TQ171.623
【目录】：

• 第一章 文献综述7-25
• §1.1 国内外玻璃池窑研究综述7-16
• §1.1.1 对池窑的现场实测研究7-8
• §1.1.2 物理相似模型方法8-10
• §1.1.3 数学模型方法10-16
• §1.2 燃烧过程的基本方程16-25
• §1.2.1 控制微分方程16-18
• §1.2.2 湍流流动模型18-23
• §1.2.3 火焰传热过程的基本方程23-25
• 第二章 三维数学模型25-43
• §2.1 模型综述25-26
• §2.2 燃烧火焰空间模型26-35
• §2.2.1 κ-ε湍流模型26-27
• §2.2.2 有限速率／涡耗散模型27-31
• §2.2.3 辐射传热模型31-35
• §2.3 配合料熔化模型35-37
• §2.3.1 模型假设36-37
• §2.4 玻璃液流动模型37-38
• §2.4.1 模型假设37-38
• §2.5 边界条件38-41
• §2.5.1 热边界条件38-41
• §2.5.2 速度边界条件41
• §2.6 模型耦合41-43
• 第三章 CFD求解方法与步骤43-52
• §3.1 模型的求解方法43-44
• §3.2 CFD求解步骤44-52
• §3.2.1 火焰空间模型45-46
• §3.2.2 配合料熔化模型46-49
• §3.2.3 玻璃液流动模型49-51
• §3.3.4 模型耦合流程51-52
• 第四章 模拟结果与分析52-79
• §4.1 研究对象52-54
• §4.2 速度场模拟结果及分析54-66
• §4.2.1 火焰空间速度矢量图54-60
• §4.2.2 玻璃液流动矢量图60-66
• §4.3 温度场模拟结果及分析66-78
• §4.3.1 火焰空间温度分布66-72
• §4.3.2 玻璃液流温度分布72-78
• §4.4 配合料模拟结果78-79
• 结论79-80
• 参考文献80-85
• 致谢85

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