玻璃電熔技術的開發(fā)與應用是玻璃熔制行業(yè)的一次重大技術革命。隨著社會不斷發(fā)展進步,為進一步提高玻璃電熔窯的生產(chǎn)效率以及更好地實現(xiàn)玻璃熔制的澄清與均化,需要對玻璃的熔制過程做更深入的探究。作為玻璃熔制過程中的核心裝備,玻璃電熔窯的性能必定要足夠高才能熔制出更優(yōu)質(zhì)的玻璃。只有更加全面掌握玻璃電熔熔制過程,才能為進行更高效、更優(yōu)質(zhì)的玻璃生產(chǎn)工作打下理論的基礎。目前,玻璃電熔技術尚存在較多的問題,如不同電極布置情況下熔窯內(nèi)的電場分布,如何調(diào)整熔窯結構與能量供給達到最優(yōu)化生產(chǎn),電熔窯內(nèi)電能與熱量以及熔體流動之間相互影響和制約的關系是怎樣的等等。具體掌握了這些問題的答案,設計者才能設計出更符合不同玻璃特性的、性能更完美的電熔窯爐。本文基于數(shù)值模擬方法,借助前人所設計的1m×1m×1m立方體熔窯結構,以一對棒狀電極在窯爐內(nèi)分別進行底插、側插、頂插布置,探究了在不同電極布置形式下熔窯內(nèi)玻璃熔體的電流密度,功率密度,溫度場及流場隨加熱時間的變化,同時還探究了底插電熔窯內(nèi)上述物理場隨保溫時間的變化。利用Fluent商業(yè)軟件進行計算,通過加載UDF文件,控制電極向熔窯內(nèi)間歇供電以實現(xiàn)電熔窯的保溫過程。計算方法... 

【文章來源】：內(nèi)蒙古科技大學內(nèi)蒙古自治區(qū)

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

玻璃電阻率-溫度曲線

玻璃電熔窯熱過程數(shù)值模擬-3-的不同斜率變化。1.1.2玻璃的粘性對玻璃生產(chǎn)過程有重要影響的另一個玻璃的性質(zhì)是玻璃的粘性。它貫穿著整個生產(chǎn)流程，包括玻璃的熔制、澄清、成形及退火。實際生產(chǎn)中，通常需要維持熔體的粘性在103-106.6Pa·s之間。除此之外，粘性對玻璃的導電性也有著直接影響。由于流經(jīng)玻璃熔體的電流主要通過堿金屬離子運載，因此這些堿金屬離子的運動能力對玻璃的導電性起到了至關重要的作用，而決定這些荷電體運動速度的因素就是玻璃熔體的粘性。當溫度升高時，玻璃熔體的粘性不斷降低，導電能力不斷增強。而在同一溫度條件下，粘性大的玻璃熔體的電導率往往小于粘性小的玻璃熔體的電導率[10]。圖1.2為不同類型玻璃粘度隨溫度的變化關系：圖1.2玻璃的粘度-溫度曲線[11]（1）8870（2）0080（3）Pyrex7740（4）Vycor7900（5）F.Q粘性是液體內(nèi)分子內(nèi)摩擦的表現(xiàn)，不同物質(zhì)的粘性往往都取決于組成它的化學成分。對于玻璃熔體而言，它的粘性也取決于溫度范圍與組成它的成分。溫度對于玻璃粘性的影響可通過圖1.2看出：溫度升高，玻璃的粘度下降。而一些關于玻璃粘度的其他實驗也說明，玻璃的粘度隨溫度的變化是連續(xù)的，并不隨相變而發(fā)生突變。關于玻璃的組成成分，通常主要含有的是一些氧化物，如氧化硅，氧化鋁，氧化鎂及一些堿金屬氧化物，稱之為氧化物玻璃。也有一些特殊玻璃其內(nèi)并不含有氧化物成分，如

玻璃電熔窯熱過程數(shù)值模擬-7-置，許多研究人員都通過實測、模擬等方式對問題進行了深入的研究。由于運行過程中電熔窯內(nèi)的玻璃液是運動的，這對研究分析造成了不小的困難。因此研究者往往借助于相似理論，根據(jù)靜電場與電流場的相似性，建立數(shù)學模型，找出兩者間對應關系，然后給出相應的結論。表1.1電流場和靜電場之間的相似關系電流場靜電場場強E場強E電流密度j電感應量D電導率σ介電常數(shù)ε線電流密度τ線電荷密度τ能量密度W位能W電勢φ電勢φ電流I電流I電阻R電容C假設現(xiàn)有兩根棒狀電極，且分別為一直流電源的正極和負極，由電學知識可繪制出兩電極之間的等勢線與電場線分布如下：圖1.4電場線與等勢線分布圖a.在理想熔池內(nèi)b.板狀電極很小的情況c.棒狀電極垂直布置的情況d.棒狀電極與池壁垂直布置的情況

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
[1]熔鹽導熱系數(shù)的研究與測定[D]. 蔣茂明.東北大學 2013
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本文編號：3059231