采用积分法和假想面模型求解退火窑内辐射换热角系数

求解浮法玻璃退火窑间接冷却区内玻璃带与冷却管(板)之间辐射换热计算所需要的关键参数是辐射换热角系数。退火窑内各控制单元面之间的角系数可以通过直接积分的方法获得精确解。由于间接冷却区中涉及了面与面、面与管、管与管之间等各类复杂曲面,因此通过引入假想面模型以及cross-string法来简化辐射角系数的求解过程,并为同类炉型内角系数的计算提供了借鉴和参考。

基于“模糊逻辑”和补偿模型的PDP浮法玻璃退火窑在线优化控制系统

薄板浮法玻璃(PDP_等离子显示板)的退火工艺上与传统浮法玻璃有较大区别,为了更好地解决PDP板宽方向的温度均匀性差、PID系统响应调节速度慢(尤其是在更换生产品种时)等问题。建立了基于"模糊逻辑"控制理论、同时采用退火热过程模型和应力模型进行偏差补偿,并综合考虑冷却速度和温度变化率等因素的退火窑在线优化控制系统。现场实测数据显示,像与传统PID控制相比,新系统具有自适应性强、调节时间短和鲁棒性好等优点。

浮法玻璃退火过程中应力变化的数值模拟

浮法玻璃内部在退火过程中产生的应力是应力松弛和结构弛豫共同作用的结果。基于粘弹性理论,采用波尔兹曼叠加原理,并考虑应力松弛和结构弛豫两种因素影响的应力本构方程是一组复杂的积分方程。利用梯形积分法、拉格朗日差值函数并采用离散化的方法可以对其进行数值模拟求解。计算结果同实验数据的吻合度较好,为浮法玻璃退火过程中应力离线实验仿真计算或在线控制运用提供了一种解决方案。

基于辐射换热理论研究水雾对红外辐射测温仪的影响

从辐射、吸收或散射性参与介质的辐射换热机理出发,通过建立有参与性介质影响时辐射测温问题的物理模型与数学模型,探讨了当高温物体表面被水雾遮盖时,采用单色、比色红外辐射测温仪进行温度测量时所受到的影响。参与性介质影响下辐射测温问题的数学模型主要包括介质辐射换热模型和辐射测温仪模型。模型求解中水雾的辐射特征由Mie散射理论求解,考虑到辐射测温仪的工作特性,采用在波带上积分的方法处理水雾随光谱变化的辐射特性,并采用离散坐标法求解谱带辐射传递方程。研究表明,水雾粒子介质的粒度分布情况及辐射测温仪工作波长是测温体系的两个重要的影响因素。受到水雾介质的衰减作用,单色辐射测温仪的测量值小于真实值,比色测温仪的测量值则随着工作波长的不同可能比真实值偏大,也可能偏小。

水雾遮蔽表面辐射测温问题的实验研究

在工业生产条件下,高温表面辐射测温方法的准确性常常受到参与性介质的影响。以连铸二冷区铸坯表面测温问题为背景,建立了一套水雾遮蔽表面辐射测温系统,进行了水雾对RaytekMR1S-B单色/双色红外辐射测温仪测温影响的研究。不同温度水平下的测温实验表明,由于水雾介质的衰减作用,单色辐射测温仪的测量值比被测表面真实温度偏低,出现了负偏差,比色辐射测温仪的测量值比被测表面的真实值偏高,出现了正偏差;随着被测表面温度的升高,水雾对两种辐射测温仪的影响增大,测温仪的测量偏差增大;当被测表面温度一定时,水雾粒子数密度增大,由水雾引起的测量偏差增大。研究结果可为开发工业生产条件下在线辐射测温技术奠定基础,也可为工业生产过程中测温仪的选取提供理论依据。

粒子辐射换热计算中散射相函数处理方法的探讨

对粒子散射相函数的各种处理方法进行了总结归纳,并以黑体平行大平壁均匀粒子介质层的辐射换热问题为研究对象,在辐射平衡条件下,对比研究了采用Mie散射理论和线性散射相函数近似处理粒子散射相函数时介质内的辐射热流及温度分布情况。辐射传递方程采用离散坐标法求解,并在求解过程中对散射相函数进行了重新归一化处理。研究表明,Mie散射相函数计算过程复杂费时,均匀粒子的Mie散射相函数随散射角强烈波动,这使辐射传递方程的求解更加困难;线性散射相函数近似简单易行,当所选线性系数基本符合Mie散射相函数前向或后向散射特征时,采用线性相函数近似可以大大简化计算,并可正确估算粒子介质内的辐射热流与温度分布情况,是一种较好的处理散射相函数的方法。

用Monte Carlo法对浮法玻璃退火窑间接冷却区内热过程进行数值模拟

基于Monte Carlo法及数值模拟算法,建立了浮法玻璃退火窑间接冷却区(辐射换热冷却区)通用的退火模型,该模型可以对浮法玻璃带在间接冷却区内的退火冷却过程进行模拟仿真。对仿真数据进行现场测试,结果表明:玻璃带与风管的计算值与测量值的最大误差分别为2.12%和-4.64%,整体误差控制在5%以内。