燃天然氣全氧燃燒浮法玻璃熔窯火焰空間的數(shù)值模擬及熔化池底部不同橫向?qū)挾鹊臄?shù)值研究

【摘要】： 本文綜合評述了國內(nèi)外玻璃熔窯全氧燃燒技術(shù)以及玻璃熔窯數(shù)值模擬的研究方法。在充分研究燃天然氣全氧助燃玻璃熔窯理論的基礎(chǔ)上,建立了燃天然氣全氧助燃玻璃熔窯火焰空間、玻璃熔制的數(shù)學(xué)模型,模型包括標(biāo)準(zhǔn)κ-ε湍流模型、渦-耗散化學(xué)反應(yīng)模型、DO輻射傳熱模型、玻璃液流運動模型等。利用Gambit前處理軟件建立了玻璃熔窯的三維空間模型,采用Fluent軟件對其進行了模擬計算,結(jié)果如下: 通過對日產(chǎn)550T浮法玻璃熔窯火焰空間的模擬實驗,數(shù)值研究了火焰空間內(nèi)溫度場、氣流場的分布情況,定性分析了溫度場、氣流場對玻璃的熔制、碹頂和胸墻腐蝕的影響。 以460t/d浮法玻璃熔窯為模擬對象,分析研究了不同熔化池底部橫向?qū)挾葘ΣＡ鄹G的生產(chǎn)能力以及熔窯內(nèi)玻璃液溫度場、流場的影響。結(jié)果表明,適當(dāng)減小熔化池底部橫向?qū)挾炔粫黠@改變卡脖和冷卻部的玻璃液狀況,從而不影響熔窯的生產(chǎn)能力。但不同的熔化池底部橫向?qū)挾葘?dǎo)致熔化部玻璃液溫度場發(fā)生改變,中軸面處玻璃液溫度降低,而胸墻處玻璃液溫度升高,導(dǎo)致窯內(nèi)玻璃液橫向溫度梯度發(fā)生相應(yīng)變化,加劇玻璃液橫向?qū)α?有助于玻璃熔制。 為便于對計算結(jié)果進行分析,本文使用Tecplot后處理軟件將數(shù)值模擬得到的計算結(jié)果用圖像表述出來,直觀地表示流場、溫度場的分布情況。 【關(guān)鍵詞】：全氧燃燒 玻璃熔窯 燃燒技術(shù) 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TQ171.6
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 目錄7-9
• 引言9-10
• 第1章 文獻綜述10-32
• 1.1 浮法玻璃熔窯技術(shù)的現(xiàn)狀10
• 1.2 玻璃熔窯全氧燃燒技術(shù)的研究綜述10-19
• 1.2.1 全氧燃燒技術(shù)的優(yōu)點11-12
• 1.2.2 燃天然氣熔窯技術(shù)要點12-17
• 1.2.3 全氧燃燒技術(shù)概況17-19
• 1.3 玻璃熔窯數(shù)學(xué)模擬技術(shù)的研究綜述19-31
• 1.3.1 玻璃熔窯數(shù)學(xué)模擬技術(shù)的優(yōu)點19-21
• 1.3.2 全氧助燃玻璃熔窯數(shù)學(xué)模擬的研究進展21-31
• 1.4 本課題的任務(wù)和意義31-32
• 第2章 燃天然氣玻璃熔窯火焰空間的數(shù)值模擬32-49
• 2.1 課題研究對象32-33
• 2.2 燃天然氣火焰空間的三維數(shù)學(xué)模型33-41
• 2.2.1 火焰空間的基本假設(shè)33-34
• 2.2.2 基本方程34
• 2.2.3 湍流模型34-35
• 2.2.4 反應(yīng)模型35-36
• 2.2.5 對流和熱傳遞36-37
• 2.2.6 輻射傳熱37-41
• 2.2.7 建立離散方程41
• 2.3 定義邊界條件41-42
• 2.4 模擬結(jié)果與分析42-48
• 2.4.1 燃燒空間內(nèi)溫度場的分布42-46
• 2.4.2 燃燒空間內(nèi)流場的分布46-48
• 2.5 本章小結(jié)48-49
• 第3章 熔化池底部不同橫向?qū)挾鹊臄?shù)值模擬49-64
• 3.1 課題研究對象49
• 3.2 玻璃熔制的基本理論49-51
• 3.2.1 玻璃的熔制過程49-51
• 3.2.2 玻璃的流動與傳熱51
• 3.3 玻璃池窯的三維數(shù)學(xué)模型51-54
• 3.4 邊界條件54-57
• 3.4.1 熔化部配合料表面與玻璃液面54-56
• 3.4.2 卡脖、冷卻部的玻璃液面56-57
• 3.4.3 池底和池壁57
• 3.5 玻璃池窯模擬結(jié)果與分析57-62
• 3.5.1 熔化池底部不同的橫向?qū)挾葘ΣＡ鄹G生產(chǎn)量的影響58
• 3.5.2 熔化池底部不同的橫向?qū)挾葘θ刍坎Ａб簻囟葓龅挠绊?/span>58-62
• 3.5.3 熔化池底部不同的橫向?qū)挾葘θ刍坎Ａб毫鲌龅挠绊?/span>62
• 3.6 本章小結(jié)62-64
• 第4章 結(jié)論64-65
• 參考文獻65-72
• 碩士生期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72-73
• 致謝73-74
• 附表A74-77
• 附表B77-80

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