玻璃池窑中流动与传热的二维数学模型

在理解熔体流动和传热机理的基础上,确立了非电热玻璃池窑中流动和传热的二维数学模型.高温下玻璃熔体物理性质的计算程式如下:根据Boussinesq近似,除浮力项外,在力距公式中密度被视为常数;以有效导热系数表示真实热导和辐射热导的综合作用.根据生产实际情况,确定边界条件;应用SIMPLE法在IBM-AT计算机上计算了窑内玻璃液的温度场和速度场.在求解方程时,应用"Line-by-line"求解法并采用了分块修正法以加速度收敛速度.选择数个方案,研究了池窑冷却部池深、窑底保温及出口流量变化等对池窑内玻璃液的温度场和速度场的影响.结果表明:减少池深可提高降温效果;窑底保温可增加玻璃液的循环流速,特别是逆流速度,从而提高了玻璃液的化学均匀性和温度均匀性;使窑内自然对流增强,远远大于作业流;随着出口流量的增大,冷却部玻璃液温度将逐渐增高.数学模拟计算的结果定量地显示了窑炉结构设计与作业制度的相对应关系.