鋁箔退火爐流場與溫度場數(shù)值模擬.pdf

1、我國鋁箔生產(chǎn)能力、產(chǎn)量均居世界第二；為了確保我國鋁箔工業(yè)未來得到持續(xù)發(fā)展，為了進(jìn)一步提升我國鋁箔加工技術(shù)和裝備水平，以及應(yīng)對越來越高要求的鋁箔等深加工鋁產(chǎn)品的質(zhì)量，必須不斷改進(jìn)加工工具，用新的方法去研究。 退火是鋁箔成品生產(chǎn)的關(guān)鍵工序，鋁箔退火在鋁箔退火爐中進(jìn)行，其中退火質(zhì)量與爐溫均勻性密切相關(guān)，為了提高鋁箔的退火質(zhì)量，國內(nèi)外眾多廠家、學(xué)者采用大量方法進(jìn)行研究，其中包括理論分析與實驗研究。本文在閱讀大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，首先對網(wǎng)

2、格劃分理論進(jìn)行了簡要綜述，對退火爐內(nèi)流場的湍流基本理論進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，然后介紹偏微分方程的離散。 本文以商用軟件Fluent為求解軟件，建立了鋁箔退火爐的三維模型，用標(biāo)準(zhǔn)k-ε雙方程模型、壁面函數(shù)法采用兩種方案對退火爐內(nèi)流體流動傳熱進(jìn)行了仿真研究。 論文的計算結(jié)果分別展示了兩種方案在退火保溫階段，爐子保溫層的溫度梯度圖，爐內(nèi)可壓三維湍流場的速度矢量圖，以及爐氣溫度分布圖；通過詳細(xì)分析方案一的計算結(jié)果，找到了爐氣存在溫差

3、的原因。分析了方案二的計算結(jié)果，并將之與方案一的計算結(jié)果進(jìn)行對比，說明了在鋼板以及在垂直導(dǎo)流板上開孔對流場以及溫度場的影響：利用實驗結(jié)果對方案二數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性作了檢驗和評價，結(jié)果證明了計算模型的正確性以及產(chǎn)品的成功性。數(shù)值模擬中存在的主要問題是湍流模型不夠完善，從而得到的溫度場也不完善。最后，本文在分析三維湍流場的基礎(chǔ)上，提出了改進(jìn)型的鋁箔退火爐，并展示了該模型的計算結(jié)果。本文的數(shù)值計算工作對于鋁箔退火爐內(nèi)流場、溫度場研究的展開具有一