小炉耗油量对浮法玻璃熔窑火焰空间温度场和速度场影响的三维数值模拟研究

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1、浙江大学硕士学位论文摘要Y主23310本文系统地介绍了有关湍流流动和燃烧的数学模型及这些模型常用的求解方法。评述了国内外玻璃熔窑火焰空间中燃烧过程研究方法的发展。在综合浮法玻璃熔窑理论和实际作业过程的基础上，建立了具有实际意义的燃油浮法玻璃熔窑火焰空间中燃烧过程的三维数学模型。模型包括气相流动与传热模型和雾化油滴燃烧的轨道模型。前者以流体力学中的连续性方程，动量方程，湍流模型方程和能量方城为基础，采用SIMPLE方法求解；后者用单元内颗粒源法来处理，将颗粒对气相的影响作为源项加给气相。计算程序采用FORTRAN语言，在微软的PowerStation平台上开发，程序按模块化结构设计，便

2、于模型功能的扩充，具有较强的通用性。一／，{结合实例研究了日产400吨燃油浮法玻璃熔窑火焰空间中气体的流动情况和温度的分布，通过改变六对小炉的燃油比例，分析不同燃油比例下火焰空间温度场和气流场的变化。本文选取了五种燃油分配方案，从结果上看，六对小炉的燃油比例的改变，对温度场有较明显的影响。对气流场也有一定的影响。提高2#小炉和4#小炉的温度能够形成双热点，有利于配合料的熔化。计算实例研究表明，该三维数学模型能够反应火焰空间中气体流动和温度分布规律：程序设计合理，收敛性良好，而且具有改变参数容易，不受环境波动影响和不存在测量误差地有点，具有较大地实用意义。在玻璃熔制过程的研究中，具有广

3、阔的应用前景。、i关键词：火焰飙数值模拟，燃烧协尹”j}动。诳钏⑩一浙江大学硕士学位论文AbstractThisthesisreviewedsystematicallythedevelopmentofnumericalsimulationforturbulentcombustionincombustionspaceofglassmeltingfurnaces，andestablishedthree—dimensionalmathematicalmodeiwhichiSverypracticalinoilfiredfloatglassfurnacesonthebaseoftheoryo

4、fglassmeltingfumacesandindustrialapplication．Themodelconsistedofgasturbulentflowsandheattransfersub-modelandspraycombustionsub．model．ThefoiTnerincludescontinuityequation，momentumequation，turbulenceequationandenergyequationandweresoNedbyS【Ⅳ呼LEscheme．thelatermakesuseofthePSICmethod．Theflowfieldan

5、dtemperaturedistributionofcombustionspaceinoilfiredfloatglassfumaces(400t／d)werestudiedinthispaper．Itwasfoundthathigh—temperaturezonelocatedin2抖一5#furnace．especiallyin4牟fumace．Itwasalsofoundthatthegasinupperzoneflowsmoreslowlyandthereexisttwocirculationcurrentbythemaincurrent．Itwasconcludedthat

6、theflowfieldandtemperaturedistributionofcombustionspacecouldbedescribedwellbythree—dimensionalmodelwhichwouldapplywidely．Keywords：Combustionspace，Numericalsimulation，Combustion——．堑二主查鳖壁查第一章文献综述浮法玻璃生产工艺是目前平板玻璃生产中最先进的生产工艺。近些年来国内所投建的大型平板玻璃厂基本上都是采用这种方法，并耗巨资引进了国外的浮法生产线，以求尽快提高国产玻璃制品的质量和档次，满足国内飞速发展的生产

7、和建设需要。浮法玻璃熔窑是浮法玻璃生产过程中重要的热工设备，玻璃由配合料熔化到可供成型的玻璃液整个变化过程都在其中完成，其能耗占整个生产线总能耗的70％以上。“1相对于玻璃熔制过程，熔窑窑体沿长度方向分成熔化部、冷却部、和成型部。熔化部是进行配合料熔化和玻璃液澄清、均化的部分，鉴于现用火焰空间表面加热的熔化方法，熔化部分分为上下两个部分。上部称为火焰空间，下部称为窑池。火焰空间充有火焰气体，在火焰空间里完全燃烧，将自身热量传送给玻璃液、窑墙和窑顶，保证供给