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大型熔窑中搅拌对玻璃液均化质量的影响与表征

杨金梦  
【摘要】:平板玻璃现已成为诸多高新技术产业如太阳能电池、液晶显示器、LED显示器的基础材料,这些新兴技术行业对玻璃的质量提出了更高的要求。机械搅拌是一种有效地提高玻璃液均化质量的手段,因此建立一个定量化指标来表征和评价搅拌对玻璃液均化质量的影响是十分有必要的。本文以搅拌器前X=41.2m截面上的前进流为研究对象,通过在Fluent软件的DPM模型中添加粒子,模拟了第Ⅰ、Ⅱ环流前进流在使用搅拌器和不使用搅拌器的条件下玻璃液流的轨迹。文中以未使用搅拌器的数据为参考标准,通过对液流受到搅拌后运动轨迹的数理统计提出了一个关于搅拌对第Ⅰ、Ⅱ环流前进流均化质量影响的评价体系。定义了3个指数(搅拌时间指数TI、质点半径指数RI和质点分散指数DI)来描绘搅拌对第Ⅰ、Ⅱ环流前进流均化质量的作用效果,然后用均化指数HI来判断搅拌后的前进流均化质量,最后通过比较两种取样方式——随机取样和分层抽样对均化指数HI值的影响,验证了数理统计方法表征搅拌对第Ⅰ、Ⅱ环流前进流均化质量影响的代表性。通过对数值模拟结果的分析,得到了搅拌对玻璃液均化质量的附加影响,包括:使卡脖壁面处的耐火材料侵蚀加剧,前进流中的耐火材料非均质体增多,前进流的均化质量变差;影响成形流的热均匀性,使成形流的表面横向温差减小,纵向中心线温差增加;搅起回流,降低回流本身和前进流的均化质量。


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