無砷TFT-LCD基板玻璃窯爐是小型的高端設(shè)備。本論文使用Ansys Fluent Workbench軟件,對玻璃液中的電場、溫度場和流場進(jìn)行數(shù)值模擬。電場采用直流替代交流的方法進(jìn)行研究。利用直流電場方法,對含砷淺池電助熔窯進(jìn)行了研究,結(jié)果表明:玻璃液中電場、溫度場和流場對稱分布。熔化池玻璃液內(nèi)電場以電極為邊界均勻分布,熱點(diǎn)位于3^#電極末端,形成了2個典型的主環(huán)流。澄清池玻璃液溫度分布均勻,僅中部有一個小環(huán)流,其余為線性流動。對無砷淺池電熔窯的研究表明:玻璃液中三場對稱分布。整體電場分布均勻。采用兩級熔化工藝后,垂直方向熱點(diǎn)與水平方向熱點(diǎn)重合,位于玻璃液表面2/3位置,提升玻璃液溫度效果顯著。除了2個典型的主環(huán)流,在電極附近還形成4個小環(huán)流。利用數(shù)值模擬結(jié)果,解決了生產(chǎn)過程中一些重要的特別是電場方面的問題,使良品率長期處于80%以上的高水平,達(dá)到了研究目標(biāo)。通過對無砷窯爐的數(shù)值模擬,分析了三場的分布情況,可以對精細(xì)化生產(chǎn)的窯爐進(jìn)行精確的模擬。對基板玻璃窯爐中復(fù)雜電場的數(shù)值模擬,為研究其他電熔窯爐奠定了一定的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論基礎(chǔ)。 

【文章來源】：河北科技大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

玻璃配合料比熱容量曲線

是單相電的并聯(lián)連接方式，兩個側(cè)電極使用同一電源，電壓均為210V，與池底電極形成并聯(lián)電路，總電功率約120kW，占總能量的比例較低，屬于一種電助熔窯爐，整體電極類似于電助熔爐中的池底電極，結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。a 熔化池燃燒空間模型；b 澄清池燃燒空間模型；c 玻璃液流動空間模型圖 3-1 含砷窯爐模型示意圖含砷窯爐上部為以純氧火焰熔化為主，由于火焰均為單側(cè)燃燒，煙道出口與燒槍設(shè)置在同一側(cè)。如圖3-1 a所示，熔化池火焰空間長3.8 m，寬2m，高1.2m；澄清池火焰空間長4.5 m，寬1.7m，高1.3m。純氧火焰僅在單側(cè)進(jìn)行燃燒，兩個火焰空間互不相連

基板玻璃窯爐是一種高精尖的小型設(shè)備，具有密集的內(nèi)外部檢測設(shè)備。數(shù)值模擬需要達(dá)到電場、溫度場與實(shí)際情況的完全吻合。經(jīng)過多次計(jì)算分析嘗試，不斷優(yōu)化網(wǎng)格質(zhì)量，最終模擬進(jìn)展順利，偏差達(dá)到軟件默認(rèn)精度，模擬計(jì)算順利完成。模擬與實(shí)際數(shù)據(jù)吻合較好，經(jīng)積分得出的電極表面平均電流與實(shí)際偏差 0.5A，窯爐內(nèi)墻 10 個測溫點(diǎn)實(shí)際數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)平均偏差在 1.6K 以內(nèi)，煙氣出口溫度偏差 0.5K，玻璃液出口溫度偏差 0.3K，模擬結(jié)果與實(shí)際偏差量很小，誤差均在允許的范圍內(nèi)，說明模擬結(jié)果可靠性較高。對電熔窯爐的電場分布情況的模擬，國內(nèi)外都還普遍使用物理模擬方法進(jìn)行，使用數(shù)值方法分析電場電壓與電流分布情況還是一項(xiàng)空白，經(jīng)過充分挖掘軟件潛能，轉(zhuǎn)換思路，進(jìn)行自定義函數(shù)完善軟件，填補(bǔ)了這項(xiàng)空白。計(jì)算得出的數(shù)據(jù)利用 Ansys Result 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理，最終得到圖形化的結(jié)果數(shù)據(jù)。3.2.1 熔化池火焰空間模擬結(jié)果熔化池火焰空間溫度場和流場變化，都以火焰為中心，選取了以燒槍火焰為中心的水平面和垂直平面，對火焰空間的溫度場和流場進(jìn)行了分析，結(jié)果如圖 3-2 所示。


本文編號：3352960