【摘要】：在國家鼓勵(lì)支持開發(fā)新能源的大環(huán)境下,太陽能光伏產(chǎn)業(yè)得到快速增長,太陽能電池產(chǎn)業(yè)隨著光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也迅速的發(fā)展,而光伏玻璃是太陽能電池的原材料之一,也是光伏產(chǎn)業(yè)中相當(dāng)?shù)闹匾画h(huán)。采用壓延法生產(chǎn)光伏玻璃制品時(shí),玻璃易出現(xiàn)裂紋、氣泡、變形等質(zhì)量缺陷,甚至?xí)形鼍КF(xiàn)象的發(fā)生,嚴(yán)重影響了光伏玻璃的透過率和強(qiáng)度等。為此,使用有限元MSC.Marc軟件,模擬玻璃壓延成型中復(fù)雜的傳熱問題,分析研究玻璃在壓延成型過程中溫度的變化規(guī)律。同時(shí),對MSC.Marc軟件的功能進(jìn)行二次開發(fā)來模擬玻璃成型中微觀組織的變化,研究玻璃析晶的變化情況。為玻璃壓延成型工藝參數(shù)的優(yōu)化以及深化玻璃晶化理論的研究提供了依據(jù),并且對改善光伏玻璃產(chǎn)品的質(zhì)量有著重要的理論價(jià)值和現(xiàn)實(shí)意義。針對以上問題本文展開了一系列研究工作。本文對光伏玻璃壓延成型過程和其析晶行為進(jìn)行了數(shù)值模擬和相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究。首先,簡要概述了玻璃成型的研究現(xiàn)狀,介紹了光伏玻璃壓延成型的基本過程以及應(yīng)用于玻璃壓延成型有限元模擬中的基本理論和方法。從傳熱學(xué)的基本理論出發(fā),基于光伏玻璃壓延成型過程中的復(fù)雜性,對玻璃成型過程做了一定的假設(shè),并在此基礎(chǔ)上建立了玻璃壓延成型過程的三維數(shù)學(xué)模型,將玻璃成型中的相關(guān)數(shù)據(jù)設(shè)定到求解模型中,模擬分析了玻璃在成型過程中溫度場的分布情況。在其它工藝條件不變的情況下,模擬了不同的壓輥溫度對玻璃成型的影響。其次,以玻璃的晶化理論和尤曼析晶模型為基礎(chǔ),建立二維模型,利用MSC.Marc軟件的二次開發(fā)功能,搭建相關(guān)開發(fā)環(huán)境,使用Fortran語言編寫玻璃析晶的代碼程序,開發(fā)了MSC.Marc軟件開放式接口子程序,對玻璃壓延成型過程中的析晶行為進(jìn)行了模擬分析,并推測了該系統(tǒng)玻璃的析晶溫度范圍,實(shí)現(xiàn)了玻璃微觀組織變化的可視化,這對光伏玻璃的微觀組織變化深入研究有著重要的指導(dǎo)意義。最后,制定實(shí)驗(yàn)方法,使用溫度測量工具對成型過程中的玻璃帶表面溫度進(jìn)行檢測,對模擬結(jié)果進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,以此來驗(yàn)證模擬玻璃熱傳問題的合理、正確性。
[Abstract]:Under the environment of encouraging and supporting the development of new energy sources, the solar photovoltaic industry has been growing rapidly, and the solar cell industry has also developed rapidly with the development of the photovoltaic industry, and photovoltaic glass is one of the raw materials for solar cells. It is also an important part of the photovoltaic industry. When photovoltaic glass products are produced by Calendering method, the glass is prone to crack, bubble, deformation and other quality defects, even crystallization will occur, which seriously affects the transmittance and strength of photovoltaic glass. In this paper, the finite element MSC.Marc software is used to simulate the complex heat transfer problems in the calendering process of glass, and the variation of temperature in the calendering process of glass is analyzed and studied. At the same time, the function of MSC.Marc software was redeveloped to simulate the change of microstructure in glass molding and to study the change of glass crystallization. It provides the basis for optimizing the process parameters and deepening the research of glass crystallization theory, and has important theoretical value and practical significance for improving the quality of photovoltaic glass products. In this paper, a series of research work has been carried out in view of the above problems. In this paper, the calendering process and crystallization behavior of photovoltaic glass are numerically simulated and experimentally studied. Firstly, the research status of glass forming is briefly summarized, the basic process of photovoltaic glass calendering and the basic theory and method used in the finite element simulation of glass calendering are introduced. Based on the basic theory of heat transfer, based on the complexity of photovoltaic glass calendering process, the glass forming process is hypothesized, and the 3D mathematical model of glass calendering process is established. The relevant data of glass molding are set into the solution model, and the distribution of temperature field in the process of glass forming is simulated and analyzed. The influence of different roller temperature on glass forming was simulated under the same technological conditions. Secondly, based on the crystallization theory of glass and Uman model of crystallization, a two-dimensional model is established. By using the secondary development function of MSC.Marc software, the related development environment is set up, and the code program of glass crystallization is compiled with Fortran language. The open interface subprogram of MSC.Marc software is developed to simulate and analyze the crystallization behavior of glass during calendering. The temperature range of glass crystallization is inferred, and the change of glass microstructure is visualized. This is of great significance for the further study of the microstructure of photovoltaic glass. Finally, an experimental method is developed to detect the surface temperature of glass strip in the molding process by using temperature measurement tools, and the simulation results are verified by experiments to verify the reasonableness and correctness of the heat transfer problem of the simulated glass.
【學(xué)位授予單位】：河南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TQ171.73

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 杜永斌;;異形玻璃壓延模具的熱傳導(dǎo)及溫度分析[J];現(xiàn)代農(nóng)村科技;2014年17期

2 王學(xué)山;王文堂;;壓延機(jī)在光伏玻璃生產(chǎn)中的應(yīng)用[J];河南科技;2014年05期

3 龐曉光;孟秀華;;浮法玻璃析晶缺陷的原因分析[J];玻璃;2013年09期

4 韓才新;;論光伏玻璃的發(fā)展?jié)摿J];門窗;2012年01期

5 周萘;劉維學(xué);郭棟梁;黃敏;;玻璃析晶性能的圖像表征分析[J];實(shí)驗(yàn)室科學(xué);2011年04期

6 劉元新;崔夏夏;張玉欣;;從光伏太陽能產(chǎn)業(yè)發(fā)展看超白壓延玻璃企業(yè)的競爭策略[J];中國建材科技;2011年04期

7 張范斌;溫治;劉訓(xùn)良;;浮法玻璃退火窯冷卻過程數(shù)值模擬的研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J];冶金能源;2011年04期

8 徐美君;;光伏玻璃的應(yīng)用與市場(上)[J];玻璃;2011年04期

9 劉宗明;韓韜;段廣彬;;全氧燃燒玻璃纖維窯爐數(shù)值模擬研究[J];建筑材料學(xué)報(bào);2011年02期

10 蒼利民;魏永強(qiáng);閻韜;楊柯;;超白玻璃熔窯內(nèi)玻璃液流動(dòng)和傳熱的三維數(shù)值模擬[J];玻璃;2011年02期

相關(guān)會議論文 前2條

1 葛新慶;劉t;孫鋼智;李文軍;孟昭雄;張立軍;陸兵兵;姚慧慧;;一種平板玻璃品質(zhì)穩(wěn)定控制系統(tǒng)的研究[A];電子玻璃技術(shù)2016（總第48期）[C];2016年

2 方強(qiáng);;太陽能超白玻璃生產(chǎn)成套技術(shù)裝備的研究與實(shí)踐[A];2007中國浮法玻璃及玻璃新技術(shù)發(fā)展研討會論文集[C];2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 何洪途;鈉鈣玻璃機(jī)械化學(xué)磨損的機(jī)理研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 黃宇剛;壓力流場中聚合物熔體的流變特性及其表征研究[D];中南大學(xué);2013年

3 辛崇飛;太陽能光伏玻璃用納米減反射膜的制備與改性[D];華南理工大學(xué);2013年

4 孫強(qiáng);玻璃壓制成形工藝的數(shù)值模擬方法[D];華中科技大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前6條

1 李勁爽;浮法玻璃成型過程可視化仿真的研究[D];武漢理工大學(xué);2013年

2 韓俊昭;玻璃成型加工控制系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];浙江理工大學(xué);2013年

3 聶應(yīng)松;浮法玻璃成形過程的計(jì)算機(jī)仿真模型研究[D];武漢理工大學(xué);2010年

4 李橫俯;B_2O_3-Al_2O_3-SiO_2微晶玻璃的析晶動(dòng)力學(xué)及其結(jié)構(gòu)和性能研究[D];湖南大學(xué);2007年

5 吳鵬;CaO-Al_2O_3-SiO_2系統(tǒng)微晶玻璃表面析晶機(jī)理研究[D];武漢理工大學(xué);2006年

6 朱述寶;高折射率玻璃微珠的研制[D];長春理工大學(xué);2004年

，

本文編號：2415294