浮法熔窯內(nèi)整體液流特征與局部擾動機制的仿真分析研究.pdf

1、目前，在解決大型池窯玻璃熔化過程穩(wěn)定性的問題中，由于玻璃液在高溫狀態(tài)下的高粘度、低流速和池窯形狀及其輔助設(shè)施的特殊性，使得玻璃液在熔窯內(nèi)的流動特征分析，采用常規(guī)的方法難以實現(xiàn)，還有很多尚未清晰的科學(xué)問題需要探討。
　　本論文以此為背景，采用工程仿真的方式，以熔窯內(nèi)熔融玻璃液作為研究對象，分別對工作部底部熱溫差帶來的擾動，以及玻璃原料中Fe的含量變化帶來的不同流層分布進行了系統(tǒng)研究，并以條紋圖像作為驗證手段。在此基礎(chǔ)上，通過對窯內(nèi)液

2、流流動趨勢的分析，給出了熔窯中玻璃液與條紋圖像不同位置的對應(yīng)關(guān)系。
　　文章采用ANSYS14.5軟件中的Fluent模塊進行浮法熔窯內(nèi)玻璃液流動狀態(tài)的工程仿真；采用通用后處理CFD-Post進行結(jié)果的提取和計算；采用YTF-2015T型浮法玻璃條紋圖像分析儀來采集端面條紋圖像，對仿真結(jié)果加以對比和驗證。
　　研究結(jié)果表明，當(dāng)熔窯工作部底部兩側(cè)存在溫差時，將會影響熔窯內(nèi)主體液流的分配。通過計算發(fā)現(xiàn)工作部底部兩側(cè)溫差存在臨界值

3、，當(dāng)溫差大于該臨界值，玻璃液產(chǎn)生橫向流動，均勻性嚴(yán)重變差，即發(fā)生了熱不均勻現(xiàn)象；當(dāng)玻璃原料中的Fe含量增大時，玻璃液在熔窯中的熱透性隨之降低，導(dǎo)致表層液流溫度較高而底層液流溫度較低，表流速增大，成形流的厚度變淺；對一條玻璃生產(chǎn)線原料中Fe元素含量發(fā)生變化過程的驗證性研究表明，隨著原料中Fe含量增大，攪拌速度應(yīng)適當(dāng)增大，攪拌深度減小，以保證玻璃液的均勻性。運用粒子追蹤的方式，對正常情況下窯內(nèi)整體液流的流動趨勢進行了分析，建立了熔窯內(nèi)玻璃液