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《清华大学》 1994年
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熔窑内玻璃液流动与传热的数值模拟及模型实验

赵国昌  
【摘要】:本文以改善彩色显像管玻璃熔制质量为目的,运用数值模拟和模型实验,对熔窑内玻璃液的流动和传热过程进行了系统的研究。 文中提出了评价玻璃熔化过程和澄清过程的定量指标——熔化指数和澄清指数。这两个指数建立了玻璃熔制质量与玻璃液速度场和温度场的定量关系。通过数值模拟,借助澄清指数确定了熔窑结构参数和操作参数对玻璃质量的影响。生产厂家以此为指导改进工艺参数后,成品率提高20%,当年增加经济效益673万元。 本文还以指导熔窑模型实验为目的对混合对流的流动与传热特性进行了研究。发现描述混合对流流动与传热特性的特征参数,在惯性力忽略时是Gr/Re和Pe,粘性力忽略时是Gr/Re2和Pe。本文指出玻璃液在熔窑内的流动属于惯性力可以忽略的混合对流,因此,只要模型与原型的Gr/Re和Pe相等就可实现相似,而不必按几十年来沿用的只保证Gr和Re相等而忽略Pr的近似模拟方法。文中验证了新方法的正确性,并计算了传统方法忽略Pr带来的误差。 论文介绍了作者建立的彩色显像管玻璃熔窑模型实验装置。该装置按新确定的相似准则Gr/Re和Pe工作,以甘油和糖浆混合物作模拟液,使用“粒子成像测速”(PIV)技术进行流场显示和测量,使用计算机进行温度控制和测量。 论文还提出了一种能克服传统池窑缺点的新型池窑结构。
【学位授予单位】:清华大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:1994
【分类号】:TQ171.6

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【引证文献】
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1 刘长江;水泥分解炉环境下煤焦燃烧特性的评价方法研究[D];武汉理工大学;2006年
【参考文献】
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2 王剑,周志豪;窑池内玻璃液流动和传热的二维数学模型[J];玻璃与搪瓷;1987年01期
3 赵国昌,胡桅林,过增元,张灵生,王家垠,马志斌;玻璃池窑的数值模拟[J];玻璃与搪瓷;1993年03期
4 胡桅林,赵国昌,过增元,张灵生,王家垠,马志斌;评价熔窑内玻璃液澄清过程的定量指标[J];玻璃与搪瓷;1994年03期
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【共引文献】
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1 张哲衡;高能燃料燃烧流场的数值模拟与结构设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
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3 吴曙亮;横向来流对等离子点火器点火区域的影响[D];哈尔滨工程大学;2010年
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【同被引文献】
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1 周志豪;物理模型法在改进池窑结构和操作上的应用(一)[J];玻璃与搪瓷;1981年04期
2 周志豪;物理模型法在改进池窑结构与操作上的应用(二)[J];玻璃与搪瓷;1982年01期
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8 胡桅林,赵国昌,过增元,张灵生,王家垠,马志斌;评价熔窑内玻璃液澄清过程的定量指标[J];玻璃与搪瓷;1994年03期
9 赵国昌,胡桅林,陈泽敬,过增元;熔窑内玻璃液流动与传热的模型实验[J];玻璃与搪瓷;1994年05期
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 周志豪;物理模型法在改进池窑结构和操作上的应用(一)[J];玻璃与搪瓷;1981年04期
2 王剑,周志豪;窑池内玻璃液流动和传热的二维数学模型[J];玻璃与搪瓷;1987年01期
3 赵国昌,胡桅林,过增元,张灵生,王家垠,马志斌;玻璃池窑的数值模拟[J];玻璃与搪瓷;1993年03期
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4 胡桅林;陈泽敬;;带流液洞池窑中玻璃液的澄清[A];全国玻璃工业窑炉新技术交流研讨会论文集[C];2003年
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10 赵玉龙;;改进探针结构 确保玻璃液面稳定[A];电子玻璃技术交流会论文集[C];2006年
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1 张祎 李敏;简述器皿玻璃生产[N];山西科技报;2005年
2 张祎 李敏;简述器皿玻璃生产[N];山西科技报;2004年
3 本报记者 张建民 特约记者 谢忠设;你“废”我用 实现双赢[N];中国化工报;2010年
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1 马晶;浮法玻璃熔窑内玻璃液澄清的计算机模拟[D];武汉理工大学;2002年
2 韩韬;燃烧制度对玻璃池窑中玻璃液流动影响的数值模拟[D];济南大学;2010年
3 何增谊;温度制度对玻璃液流温度场和速度场影响的三维数值模拟研究[D];浙江大学;2002年
4 王浩鹏;熔窑中玻璃液流动规律的物理模拟及卡脖处的流态研究[D];燕山大学;2013年
5 刘绍舜;光学玻璃电熔窑炉流液洞耐蚀损性的研究[D];长春理工大学;2004年
6 王拓;熔炼过程中光学玻璃缺陷成因的分析[D];长春理工大学;2004年
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