燃天然氣浮法玻璃熔窯的三維數(shù)值模擬

【摘要】：本文系統(tǒng)地闡述了國(guó)內(nèi)外玻璃熔窯數(shù)值模擬研究方法的發(fā)展。在綜合浮法玻璃熔窯理論和實(shí)際作業(yè)過(guò)程的基礎(chǔ)上,建立了具有實(shí)用意義的浮法玻璃熔窯三維數(shù)學(xué)模型,將火焰空間燃燒模型、配合料熔化模型、玻璃液流動(dòng)模型進(jìn)行耦合計(jì)算,求解出玻璃熔窯火焰空間、玻璃液流的溫度場(chǎng),速度場(chǎng)分布及配合料堆的長(zhǎng)度分布。在此基礎(chǔ)上,研究了在浮法玻璃熔窯生產(chǎn)中,使用天然氣代替燃油的可行性。 本課題選取日產(chǎn)400噸的燃天然氣浮法玻璃熔窯為對(duì)象研究了其火焰空間內(nèi)氣體、窯池內(nèi)玻璃液的流動(dòng)情況及各自的溫度分布情況。從模擬結(jié)果可以看出,該三維耦合數(shù)學(xué)模型能夠比較客觀的反應(yīng)燃天然氣浮法玻璃熔窯的速度場(chǎng)和溫度場(chǎng)的分布規(guī)律,對(duì)燃天然氣浮法玻璃熔窯的設(shè)計(jì)和運(yùn)行具有較大的實(shí)用價(jià)值。 【關(guān)鍵詞】：燃天然氣玻璃熔窯 數(shù)學(xué)模型耦合 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號(hào)】：TQ171.623
【目錄】：

• 第一章 文獻(xiàn)綜述7-25
• §1.1 國(guó)內(nèi)外玻璃池窯研究綜述7-16
• §1.1.1 對(duì)池窯的現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)研究7-8
• §1.1.2 物理相似模型方法8-10
• §1.1.3 數(shù)學(xué)模型方法10-16
• §1.2 燃燒過(guò)程的基本方程16-25
• §1.2.1 控制微分方程16-18
• §1.2.2 湍流流動(dòng)模型18-23
• §1.2.3 火焰?zhèn)鳠徇^(guò)程的基本方程23-25
• 第二章 三維數(shù)學(xué)模型25-43
• §2.1 模型綜述25-26
• §2.2 燃燒火焰空間模型26-35
• §2.2.1 κ-ε湍流模型26-27
• §2.2.2 有限速率／渦耗散模型27-31
• §2.2.3 輻射傳熱模型31-35
• §2.3 配合料熔化模型35-37
• §2.3.1 模型假設(shè)36-37
• §2.4 玻璃液流動(dòng)模型37-38
• §2.4.1 模型假設(shè)37-38
• §2.5 邊界條件38-41
• §2.5.1 熱邊界條件38-41
• §2.5.2 速度邊界條件41
• §2.6 模型耦合41-43
• 第三章 CFD求解方法與步驟43-52
• §3.1 模型的求解方法43-44
• §3.2 CFD求解步驟44-52
• §3.2.1 火焰空間模型45-46
• §3.2.2 配合料熔化模型46-49
• §3.2.3 玻璃液流動(dòng)模型49-51
• §3.3.4 模型耦合流程51-52
• 第四章 模擬結(jié)果與分析52-79
• §4.1 研究對(duì)象52-54
• §4.2 速度場(chǎng)模擬結(jié)果及分析54-66
• §4.2.1 火焰空間速度矢量圖54-60
• §4.2.2 玻璃液流動(dòng)矢量圖60-66
• §4.3 溫度場(chǎng)模擬結(jié)果及分析66-78
• §4.3.1 火焰空間溫度分布66-72
• §4.3.2 玻璃液流溫度分布72-78
• §4.4 配合料模擬結(jié)果78-79
• 結(jié)論79-80
• 參考文獻(xiàn)80-85
• 致謝85

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