熱耦合數(shù)值模型的研究及其在全氧燃燒玻璃熔窯中的應用.pdf

1、本文綜合評述了三種玻璃熔窯的研究方法，并對其中的數(shù)值模擬方法做了詳細介紹?；趯Ω》úＡa(chǎn)過程和耦合模擬計算方式的綜合考慮，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軟件建立玻璃熔窯的熱耦合數(shù)值模型：即以玻璃液表面的熱傳輸為紐帶，將火焰空間和玻璃池窯的數(shù)值模擬耦合到一起，同時基于計算速度的考慮，對配合料做近似處理。以250t/d浮法玻璃熔窯為模擬對象，分析研究了利用熱耦合數(shù)值模型研究玻璃熔窯的可行性，并對

2、熱耦合模型與火焰空間、玻璃池窯單獨模擬模型進行對比。結果表明：(1)基于火焰空間與玻璃液熱耦合的玻璃熔窯數(shù)值模型擁有可靠的收斂標準，模擬計算的可重復性高。(2)基于火焰空間與玻璃液熱耦合的玻璃熔窯數(shù)值模擬方式能全面地反映玻璃液表面熱條件的不均勻性，較火焰空間、玻璃池窯單獨模擬的準確性更高。(3)由于簡化處理了配合料層，計算規(guī)模小于完全考慮火焰空間、玻璃池窯和配合料層相互作用的計算模型。
　　 同時，利用熱耦合模型以250t/d浮

3、法玻璃熔窯為模擬對象對比研究了五套噴槍燃料配比方案。(1)五套方案在噴槍燃料分配上有所區(qū)別，方案一、二、四南北燃料分配對稱，方案三、五則不對稱；方案四、五在第一對噴槍的燃料分配要高于方案一、二、三。(2)噴槍燃料分配方案的差異造成了玻璃熔窯內(nèi)溫度分布和熱流傳輸?shù)牟煌?，由于方案四、五的噴槍燃料分配前移，方案一、二、三在整個玻璃熔窯范圍內(nèi)溫度都要高于方案四、五；溫度分布的差異也導致了火焰空間向玻璃池窯的熱流傳輸功率的不同，方案一、二、三的總

4、熱量傳輸明顯高于方案四、五。(3)玻璃熔窯內(nèi)的溫度分布影響了玻璃液的流動情況，玻璃池窯投料口和熔化部的玻璃液以環(huán)流為主，中部位置的環(huán)流范圍從投料口直至熔化部底端；玻璃池窯兩側由于受噴槍火焰加熱更為直接，玻璃液面與玻璃池窯底部溫度更明顯，所以產(chǎn)生了局部的上下層玻璃液對流，在整體流動狀況上表現(xiàn)為從兩側向內(nèi)包卷的液流；熔化部底端上層玻璃液流表現(xiàn)為與主要環(huán)流方向相反的較小環(huán)流；玻璃池窯冷卻部的玻璃液表現(xiàn)為方向一致的環(huán)流。(4)玻璃池窯兩側的局部