玻璃熔窑窑外分解仿真的数学模型研究

来源 :武汉理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:slowfast1981
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前,在玻璃生产过程中,配合料的加热、熔融和硅酸盐的分解以及玻璃液的澄清都是在熔窑内进行的,这种生产工艺已成为制约玻璃工业生产的瓶颈,具体表现在两个方面:一方面生产规模受限,窑炉结构使单生产线的生产规模接近极限;另一方面玻璃生产过程中的能源利用率低。   基于此,本文提出了一个新的生产工艺改进方案,将玻璃生产过程中硅酸盐的分解过程放在熔窑外进行,这样不仅提高了物料进入熔窑的初始温度,而且能有效缩短物料在窑内的停留时间。采用这种改进工艺进行玻璃生产,熔窑本身的结构要作一定的调整。本文对基于窑外分解的玻璃熔窑各子模块进行分析,建立相应的数学模型,并利用计算机技术对熔窑结构调整过程与效果的可视化进行研究。   本文将基于窑外分解的玻璃熔窑数学模型分为预分解模型、玻璃液传热与流动模型和玻璃液的澄清均化模型。其中,预分解模型是建立在辊道窑为窑外分解设备基础上的,而是辊道窑的滚轮运输速度与空间温度成为影响配合料预分解效果的主要因素;玻璃液的传热与流动模型则是基于玻璃液的流场与温度场建立的,主要考虑玻璃液的热量与动量平衡条件;澄清均化模型主要描述玻璃液中的气泡状态,在此模型中,主要的影响因素是玻璃液表面的张力对气泡气体的分压。在各子模块中,根据质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律和相应的边界条件建立对应的数学模型,并利用数值模拟的方法对微分方程组求取近似解。考虑到仿真模型的复杂性与模拟过程中人机交互的实际困难,本文利用建立的数学模型,采用物理建模工具Gambit构造出熔窑的物理结构,设定边界条件进行数值模拟,运用C#和OpenGL技术构建软件平台,并将熔窑结构模型和模拟结果数据导入软件平台,利用OpenGL中的粒子系统模拟玻璃液在熔窑中的实时状态并提供模拟过程中人机互动工具。   玻璃熔窑窑外分解技术是本文为提高玻璃生产效率而提出的一种生产工艺改进方法,若能应用于实际玻璃生产,将可产生一定的经济效益。
其他文献
容迟网络(DTN)指具有延迟大、错误率高、间断性连接等通信特征的网络,其研究起源于上世纪美国国防研究部对星际网络的研究。2003年,Kevin Fall在国际会议上正式地提出了容迟网
场景分类是计算机视觉领域的研究热点以及难点,在图像检索、视频检索、医学应用和旅游导航等诸多领域有着重要的意义以及广阔的应用前景。图像自动分类与图像检索将成为未来
为了获取更好的性能,传统的linux设备驱动运行在内核空间,可以方便的取得内核的服务,但是这也造成了系统可靠性的降低,而随着硬件技术的快速发展,可靠性越来越成为制约系统发展的
随着手机的普及以及互联网的不断发展,图像的使用量大大增加,图像的像素数量以及图像的质量也逐渐提高,如何更加快速地处理图像成为了图像处理领域的一个重要研究方向。由于数字图像信息的连续性,图像中存在着大量的冗余信息,许多相邻像素具有相似的颜色和纹理。图像超像素分割是提高图像处理速度的一个重要手段,它将相邻的相似像素作为一个整体称为超像素,超像素取代像素作为图像处理的基本单元,由此可以提高图像处理的效率
学位
程序的等价测评技术在当今软件领域有着广泛的应用范围,在计算机学科基础教育领域中,如程序作业的测评、程序设计的在线考试、代码抄袭判定等。国内外比较常见的有基于程序属
由于点云在虚拟现实、机器视觉、医疗技术、数据可视化等领域中具有更广泛的应用前景,随着点云设备的普及,给基于点云的面绘制方法的研究带来了新的挑战和机遇。为此,本文基于三
随着现代计算机系统的发展以及计算机软件在社会各领域中的广泛应用,软件的规模不断扩大,复杂度越来越高,不免会存在一些缺陷。随着社会生产生活的日益信息化,人们对软件功能
信号发生器广泛应用于电子电路、工业生产和科学工程领域,随着科学技术的发展和测量技术的进步,对信号源的频谱纯度、频率稳定性、带宽范围以及信号波形的种类等提出了越来越
互联网的飞速发展导致了“信息爆炸”这个现象的出现,人们想要获得自己需要的信息的复杂度越来越高。传统搜索引擎的出现给人们的生活和工作带来了很大的便利,但是随着互联网产
随着多媒体信息技术的快速发展和互联网的日益普及,数字图像信息海量增长,图像的存储和管理已经成为一项繁重的工作。如何从庞大的网络图像库中快速而准确地找到用户所要查询