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超白玻璃熔窑内玻璃液流动和传热的三维数值模拟


研 究与综 述  超 白玻璃熔窑内玻璃液流动和传热的三维数值模拟  苍利 民 魏 永 强  阎韬  杨 柯  安 阳市 4 50   5 0 0) ( 河南 安彩 高科 股份 有限公 司 摘 要 利 用流体 动力 学计算 方法 分析 了超 自玻璃 熔窑 内玻璃 液 的i维 流动 和传热 状况 ,得 到了玻璃 液在熔 窑 内的温度 场和  速度 场 ,在此基 础 七 算 出代 表玻璃 液熔 制质 量 的滞 留 时间 、熔融 指数 和澄清 指数 ,对研 究玻璃 熔窑 结构性 能 、提高玻 璃熔  计 制质量 以及优化 一 艺参 数都 有重要 意义 。 T     关键 词 超 自玻 璃 熔窑 流动 和 传 热 数值 模 拟  文章 编 号 :1 0 0 3—1 8 2 1) 2—0 0 9 7( 01 0 0 3—0   4 中 图分 类 号 :T 71 文 献标 识 码 :A Q1 却部 。熔 化部 是配 合料 融化 和玻璃 液 澄清均 化 的部  1 引 言    近 几年来 ,随着 国家新 能源 激励 政策 的相 继 出  位 ,在 其 中发 生 着 复 杂 的 物 理 化 学 反 应 , 冷 却 部 是   将熔 化 好 的玻 璃 液均匀 冷却 降温 。为 简化分 析 ,对  台 ,作 为太 阳能 电池 基板 的超 白玻 璃 产业 得到 了迅  猛 发 展 。与普通 玻璃 相 比,超 白玻璃 由于 对热 辐射  的吸 收能 力弱 ,透过 率 能力 强等 特性 ,玻 璃液 的澄  清难度 增 大 。了解超 白玻 璃熔 窑 内玻璃 液 流动 和传  热 的规律有 助 于提 高窑 炉 的设 计 水平 ,改 进作 业条  件 ,降低 生 产成 本 ,提 高 玻 璃质 量 和 经济 效益 川   。 通 常人 们研 究玻 璃液 的方 法主 要有 热 工实 测 、物 理  模 拟 和 数值 模 拟 3 方 法 。数值 模 拟 方 法通 过 建 立  种 玻璃 液作 如下 假设 :① 玻璃 液为 不可压 缩 的均质牛  顿 流休 ;②玻 璃 液传热 和流 动处 于稳定 状态 ,由于  玻璃 液 黏度较 高 ,流速 较慢 ,流 动形式 为 层流 ;③  忽 略 熔 窑 中 因 玻 璃 成 分 改 变 而 带 来 的影 响 , 也 就 是   不考 虑玻 璃液 表 面挥发 物 的挥发 和气 泡对玻 璃液热  物理 性能 和辐射特 性 的影 响 ; ④辐 射传热 为扩散过  程 ,也 就是玻 璃液 为光厚状 态 ,符合 B us eq osi s近似  n 方法 ;⑤ 密度 为温度 的线性 函数 ;⑥玻璃 液 面为水  平 ;⑦忽 略配 合料 的流 变和化 学变 化 ,不考 虑泡沫  的形 成 ;⑧配 合料 和玻 璃液 之问 的耦合 作用 较弱 ,   只考虑它们界面之间 的质量和能量交换  。 “    描 述熔 窑 内玻璃 液流 动 和传热 的数 学方 程 ,采用 计  算 机程 序求 出给 定边 界条 件下 的 温度 场和速 度 场 ,   相 对 于 热 工 实 测 和 物 理 模 拟 具 有 方 便 快 捷 、成 本 低  廉 的优点 ,因而 E益受到人 们 的重 视 。 l   从2 世 纪6 年 代 开始 ,国内外 很多 玻璃 生 产企  0 0 业 和科研 院所都 开展 了玻 璃液 流 动和传 热 的数值 模  拟 T作 。早 期 多 以二 维数 值模 拟 为主 ,随着 计算 机  运 算能力 的增 强 和数

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