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玻璃是用途十分广泛的非晶态材料,浮法工艺是目前生产平板玻璃的主流工艺,世界各国都十分重视其关键技术的研究。由于国内外浮法玻璃生产厂家对成型过程参数严格保密,并且浮法玻璃生产过程比较复杂,目前浮法玻璃生产主要采用试错法,从而造成调整时间长,生产成本高,开发新产品困难等问题。因此,采用数值模拟及统计分析的方法系统地研究浮法玻璃成型过程中的玻璃液变形规律、温度分布变化、渗锡对玻璃表面性质的影响程度及成型过程关键工艺参数与玻璃厚度的关系,具有重要的现实意义和理论价值。针对上述问题本文开展了一系列的研究工作。在分析玻璃在锡槽中的传热过程基础上,利用热平衡法间接确定玻璃带传热过程的传热条件,建立锡槽中浮法玻璃的传热模型,定量地分析了不同厚度玻璃在相同传热条件下其温度与厚度的影响关系以及玻璃温度对其他成型工艺参数的影响。建立了浮法玻璃渗锡过程的数学模型,对数学模型进行了数值模拟,得到了SO2通入温度不同时玻璃渗锡的变化趋势,探讨了浮法玻璃的渗锡机理,从理论上给出了控制玻璃渗锡量、提高浮法玻璃质量的方法,实验验证的结果证明了上述渗锡的变化趋势和模型是合理的。本文根据玻璃带成型的特点,利用CFD中的自由表面成型分析技术建立了浮法玻璃带的三维有限元模型,通过计算流体动力学的有限元模拟,得到了给定进出口速度条件下的玻璃带轮廓变化及玻璃带在宽度方向的厚度分布规律,并对分析结果与实验进行了对比。本文在大量的试验测试基础上,研究了生产不同厚度的玻璃时,不同位置的拉边机速度和角度的分布规律及各对拉边机的速度与玻璃厚薄差的相关关系,得到的解析公式对于实际生产调节和建立拉边机自动控制智能软件系统具有重要的意义。本文的工作为进一步建立包括玻璃液传热和流动模型、计算结果处理模型、与实际生产紧密相关的物理化学模型及模型间耦合的高度综合性模型,从而系统研究浮法玻璃成型过程的关键技术和建立浮法玻璃“虚拟生产系统”奠定了坚实的基础,必将对生产工艺研究、提高产品质量、节省改板时间等方面产生重要的作用。