大型熔窯中攪拌對(duì)玻璃液均化質(zhì)量的影響與表征
發(fā)布時(shí)間:2021-03-11 17:05
平板玻璃現(xiàn)已成為諸多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)如太陽(yáng)能電池、液晶顯示器、LED顯示器的基礎(chǔ)材料,這些新興技術(shù)行業(yè)對(duì)玻璃的質(zhì)量提出了更高的要求。機(jī)械攪拌是一種有效地提高玻璃液均化質(zhì)量的手段,因此建立一個(gè)定量化指標(biāo)來(lái)表征和評(píng)價(jià)攪拌對(duì)玻璃液均化質(zhì)量的影響是十分有必要的。本文以攪拌器前X=41.2m截面上的前進(jìn)流為研究對(duì)象,通過(guò)在Fluent軟件的DPM模型中添加粒子,模擬了第Ⅰ、Ⅱ環(huán)流前進(jìn)流在使用攪拌器和不使用攪拌器的條件下玻璃液流的軌跡。文中以未使用攪拌器的數(shù)據(jù)為參考標(biāo)準(zhǔn),通過(guò)對(duì)液流受到攪拌后運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)理統(tǒng)計(jì)提出了一個(gè)關(guān)于攪拌對(duì)第Ⅰ、Ⅱ環(huán)流前進(jìn)流均化質(zhì)量影響的評(píng)價(jià)體系。定義了3個(gè)指數(shù)(攪拌時(shí)間指數(shù)TI、質(zhì)點(diǎn)半徑指數(shù)RI和質(zhì)點(diǎn)分散指數(shù)DI)來(lái)描繪攪拌對(duì)第Ⅰ、Ⅱ環(huán)流前進(jìn)流均化質(zhì)量的作用效果,然后用均化指數(shù)HI來(lái)判斷攪拌后的前進(jìn)流均化質(zhì)量,最后通過(guò)比較兩種取樣方式——隨機(jī)取樣和分層抽樣對(duì)均化指數(shù)HI值的影響,驗(yàn)證了數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法表征攪拌對(duì)第Ⅰ、Ⅱ環(huán)流前進(jìn)流均化質(zhì)量影響的代表性。通過(guò)對(duì)數(shù)值模擬結(jié)果的分析,得到了攪拌對(duì)玻璃液均化質(zhì)量的附加影響,包括:使卡脖壁面處的耐火材料侵蝕加劇,前進(jìn)流中的耐火材料非均質(zhì)體增多,...
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 影響玻璃均勻性的因素
1.2.1 國(guó)內(nèi)關(guān)于玻璃均勻性的影響因素研究
1.2.2 國(guó)外關(guān)于玻璃均勻性的影響因素研究
1.3 玻璃制品均勻性的檢測(cè)方法現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)內(nèi)關(guān)于玻璃制品均勻性的檢測(cè)方法現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)外關(guān)于玻璃制品均勻性的檢測(cè)方法現(xiàn)狀
1.4 攪拌裝置的發(fā)展現(xiàn)狀
1.5 研究?jī)?nèi)容及意義、思路及可行性
1.5.1 研究?jī)?nèi)容及意義
1.5.2 可行性及創(chuàng)新點(diǎn)
1.6 本章小結(jié)
第2章 CFD與數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法介紹
2.1 CFD簡(jiǎn)介
2.1.1 CFD問(wèn)題的求解過(guò)程
2.1.2 CFD的數(shù)值解法
2.1.3 CFD中的數(shù)值方程
2.2 ANSYS Fluent軟件模型介紹
2.2.1 非定常流動(dòng)模型
2.2.2 離散相模型(DPM)
2.2.3 轉(zhuǎn)動(dòng)模型
2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法
2.3.1 描述性統(tǒng)計(jì)分析
2.3.2 探索性數(shù)據(jù)分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 熔窯內(nèi)玻璃液的數(shù)值模擬設(shè)置
3.1 數(shù)值模型的建立
3.1.1 熔窯內(nèi)玻璃液尺寸
3.1.2 熔窯內(nèi)玻璃液模型的建立
3.1.3 攪拌器模型
3.1.4 模型的網(wǎng)格劃分
3.2 模型的材料屬性和邊界條件
3.2.1 液相的屬性
3.2.2 固相的屬性
3.2.3 速度邊界條件
3.2.4 溫度邊界條件
3.2.5 熱邊界條件
3.3 動(dòng)網(wǎng)格設(shè)置
3.4 添加粒子的設(shè)置
3.5 數(shù)值模擬收斂過(guò)程的設(shè)定
3.6 本章小結(jié)
第4章 模擬結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析
4.1 攪拌區(qū)范圍的確定
4.2 均化質(zhì)量影響因素一——攪拌時(shí)間
4.3 均化質(zhì)量影響因素二——質(zhì)點(diǎn)半徑
4.4 均化質(zhì)量影響因素三——質(zhì)點(diǎn)間的分散程度
4.5 均化質(zhì)量的定量評(píng)價(jià)——均化指數(shù)
4.6 取樣方式對(duì)均化指數(shù)的影響
4.7 本章小結(jié)
第5章 攪拌對(duì)玻璃液均化質(zhì)量的附加影響
5.1 耐火材料侵蝕加劇
5.2 熱均勻性改變
5.3 攪起回流
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兩種轉(zhuǎn)向布置的垂直攪拌器對(duì)玻璃液均勻性的影響分析[J]. 張峰榕,韓德剛. 玻璃與搪瓷. 2018(04)
[2]基于探索性數(shù)據(jù)分析的漢豐湖富營(yíng)養(yǎng)化驅(qū)動(dòng)因子研究[J]. 陳焰,黃宏,彭文啟,馮健,趙進(jìn)勇,付意成. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境. 2018(05)
[3]計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用研究[J]. 王兵波,劉海力. 南方農(nóng)機(jī). 2018(09)
[4]玻璃均勻性的影響因素[J]. 劉磊,孫亞明,王琰,韓子龍,張紅軍,胡高鵬. 玻璃. 2018(02)
[5]人工魚(yú)礁最大靜摩擦系數(shù)影響因素的試驗(yàn)研究[J]. 丁玲,唐振朝,張鐘哲. 南方水產(chǎn)科學(xué). 2018(01)
[6]玻璃表面缺陷檢測(cè)算法研究[J]. 王世豪,蔡延光,蔡顥. 東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(01)
[7]關(guān)于CFD流場(chǎng)后處理軟件的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[J]. 龐潤(rùn)芳,鄭坤燦,任雁秋,潘剛,龔志軍,武文斐. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(20)
[8]大型熔窯中垂直攪拌對(duì)玻璃液均化效果影響的數(shù)值模擬研究[J]. 楊金夢(mèng),邢志斌,許世清,劉世民. 燕山大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[9]玻璃均勻度的影響因素及改善方法[J]. 劉紅剛,梁其尤,魏猛,龔鋒杰,王明忠,袁偉. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2017(20)
[10]計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展探究[J]. 楊楠山,史立地,張?jiān)? 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2017(14)
博士論文
[1]浮法玻璃液流攪拌與成形行為的工程仿真及驗(yàn)證性研究[D]. 邢志斌.燕山大學(xué) 2017
[2]浮法熔窯內(nèi)整體液流特征與局部擾動(dòng)機(jī)制的仿真分析研究[D]. 許世清.燕山大學(xué) 2016
[3]浮法玻璃熔窯的數(shù)值模擬及相關(guān)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 馮志軍.燕山大學(xué) 2010
[4]柔性撲翼微型飛行器的氣動(dòng)特性研究[D]. 余春錦.南京航空航天大學(xué) 2009
碩士論文
[1]四川省人口經(jīng)濟(jì)基本特征探索性數(shù)據(jù)分析[D]. 宋林強(qiáng).成都理工大學(xué) 2017
[2]基于OpenFOAM的水聲傳播模擬平臺(tái)開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證[D]. 吉虹宇.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]優(yōu)質(zhì)浮法玻璃生產(chǎn)中原料穩(wěn)定性與產(chǎn)品穩(wěn)定性關(guān)系研究[D]. 楊海濤.燕山大學(xué) 2016
[4]透明玻璃平板表面缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 彭超.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸屏玻璃缺陷檢測(cè)方法研究[D]. 陳曉紅.華南理工大學(xué) 2013
[6]低比速水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪短葉片對(duì)水力性能影響的研究[D]. 李繼棟.西華大學(xué) 2012
[7]中國(guó)平板玻璃產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力研究[D]. 孫晉.東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 2011
[8]輥道窯內(nèi)高變化對(duì)窯內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響研究[D]. 羅強(qiáng).景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2010
[9]探索性數(shù)據(jù)分析方法及應(yīng)用[D]. 孫麗君.東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3076779
【文章來(lái)源】:燕山大學(xué)河北省
【文章頁(yè)數(shù)】:71 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 影響玻璃均勻性的因素
1.2.1 國(guó)內(nèi)關(guān)于玻璃均勻性的影響因素研究
1.2.2 國(guó)外關(guān)于玻璃均勻性的影響因素研究
1.3 玻璃制品均勻性的檢測(cè)方法現(xiàn)狀
1.3.1 國(guó)內(nèi)關(guān)于玻璃制品均勻性的檢測(cè)方法現(xiàn)狀
1.3.2 國(guó)外關(guān)于玻璃制品均勻性的檢測(cè)方法現(xiàn)狀
1.4 攪拌裝置的發(fā)展現(xiàn)狀
1.5 研究?jī)?nèi)容及意義、思路及可行性
1.5.1 研究?jī)?nèi)容及意義
1.5.2 可行性及創(chuàng)新點(diǎn)
1.6 本章小結(jié)
第2章 CFD與數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法介紹
2.1 CFD簡(jiǎn)介
2.1.1 CFD問(wèn)題的求解過(guò)程
2.1.2 CFD的數(shù)值解法
2.1.3 CFD中的數(shù)值方程
2.2 ANSYS Fluent軟件模型介紹
2.2.1 非定常流動(dòng)模型
2.2.2 離散相模型(DPM)
2.2.3 轉(zhuǎn)動(dòng)模型
2.3 數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析方法
2.3.1 描述性統(tǒng)計(jì)分析
2.3.2 探索性數(shù)據(jù)分析
2.4 本章小結(jié)
第3章 熔窯內(nèi)玻璃液的數(shù)值模擬設(shè)置
3.1 數(shù)值模型的建立
3.1.1 熔窯內(nèi)玻璃液尺寸
3.1.2 熔窯內(nèi)玻璃液模型的建立
3.1.3 攪拌器模型
3.1.4 模型的網(wǎng)格劃分
3.2 模型的材料屬性和邊界條件
3.2.1 液相的屬性
3.2.2 固相的屬性
3.2.3 速度邊界條件
3.2.4 溫度邊界條件
3.2.5 熱邊界條件
3.3 動(dòng)網(wǎng)格設(shè)置
3.4 添加粒子的設(shè)置
3.5 數(shù)值模擬收斂過(guò)程的設(shè)定
3.6 本章小結(jié)
第4章 模擬結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分析
4.1 攪拌區(qū)范圍的確定
4.2 均化質(zhì)量影響因素一——攪拌時(shí)間
4.3 均化質(zhì)量影響因素二——質(zhì)點(diǎn)半徑
4.4 均化質(zhì)量影響因素三——質(zhì)點(diǎn)間的分散程度
4.5 均化質(zhì)量的定量評(píng)價(jià)——均化指數(shù)
4.6 取樣方式對(duì)均化指數(shù)的影響
4.7 本章小結(jié)
第5章 攪拌對(duì)玻璃液均化質(zhì)量的附加影響
5.1 耐火材料侵蝕加劇
5.2 熱均勻性改變
5.3 攪起回流
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]兩種轉(zhuǎn)向布置的垂直攪拌器對(duì)玻璃液均勻性的影響分析[J]. 張峰榕,韓德剛. 玻璃與搪瓷. 2018(04)
[2]基于探索性數(shù)據(jù)分析的漢豐湖富營(yíng)養(yǎng)化驅(qū)動(dòng)因子研究[J]. 陳焰,黃宏,彭文啟,馮健,趙進(jìn)勇,付意成. 長(zhǎng)江流域資源與環(huán)境. 2018(05)
[3]計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展及應(yīng)用研究[J]. 王兵波,劉海力. 南方農(nóng)機(jī). 2018(09)
[4]玻璃均勻性的影響因素[J]. 劉磊,孫亞明,王琰,韓子龍,張紅軍,胡高鵬. 玻璃. 2018(02)
[5]人工魚(yú)礁最大靜摩擦系數(shù)影響因素的試驗(yàn)研究[J]. 丁玲,唐振朝,張鐘哲. 南方水產(chǎn)科學(xué). 2018(01)
[6]玻璃表面缺陷檢測(cè)算法研究[J]. 王世豪,蔡延光,蔡顥. 東莞理工學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(01)
[7]關(guān)于CFD流場(chǎng)后處理軟件的開(kāi)發(fā)及應(yīng)用[J]. 龐潤(rùn)芳,鄭坤燦,任雁秋,潘剛,龔志軍,武文斐. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2017(20)
[8]大型熔窯中垂直攪拌對(duì)玻璃液均化效果影響的數(shù)值模擬研究[J]. 楊金夢(mèng),邢志斌,許世清,劉世民. 燕山大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(04)
[9]玻璃均勻度的影響因素及改善方法[J]. 劉紅剛,梁其尤,魏猛,龔鋒杰,王明忠,袁偉. 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào). 2017(20)
[10]計(jì)算流體力學(xué)的發(fā)展探究[J]. 楊楠山,史立地,張?jiān)? 科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊. 2017(14)
博士論文
[1]浮法玻璃液流攪拌與成形行為的工程仿真及驗(yàn)證性研究[D]. 邢志斌.燕山大學(xué) 2017
[2]浮法熔窯內(nèi)整體液流特征與局部擾動(dòng)機(jī)制的仿真分析研究[D]. 許世清.燕山大學(xué) 2016
[3]浮法玻璃熔窯的數(shù)值模擬及相關(guān)結(jié)構(gòu)優(yōu)化研究[D]. 馮志軍.燕山大學(xué) 2010
[4]柔性撲翼微型飛行器的氣動(dòng)特性研究[D]. 余春錦.南京航空航天大學(xué) 2009
碩士論文
[1]四川省人口經(jīng)濟(jì)基本特征探索性數(shù)據(jù)分析[D]. 宋林強(qiáng).成都理工大學(xué) 2017
[2]基于OpenFOAM的水聲傳播模擬平臺(tái)開(kāi)發(fā)與驗(yàn)證[D]. 吉虹宇.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]優(yōu)質(zhì)浮法玻璃生產(chǎn)中原料穩(wěn)定性與產(chǎn)品穩(wěn)定性關(guān)系研究[D]. 楊海濤.燕山大學(xué) 2016
[4]透明玻璃平板表面缺陷在線檢測(cè)系統(tǒng)的研究[D]. 彭超.浙江工業(yè)大學(xué) 2016
[5]基于機(jī)器視覺(jué)的觸摸屏玻璃缺陷檢測(cè)方法研究[D]. 陳曉紅.華南理工大學(xué) 2013
[6]低比速水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪短葉片對(duì)水力性能影響的研究[D]. 李繼棟.西華大學(xué) 2012
[7]中國(guó)平板玻璃產(chǎn)業(yè)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力研究[D]. 孫晉.東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 2011
[8]輥道窯內(nèi)高變化對(duì)窯內(nèi)流場(chǎng)和溫度場(chǎng)的影響研究[D]. 羅強(qiáng).景德鎮(zhèn)陶瓷學(xué)院 2010
[9]探索性數(shù)據(jù)分析方法及應(yīng)用[D]. 孫麗君.東北財(cái)經(jīng)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3076779
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