电极插入深度对矿热炉加热影响的CFD分析

为了探究三相交流电矿热炉在稳定工作时的炉内工作情况,建立了48MW矿热炉的三维有限元模型,研究了不同电极插入深度对于炉内温度场分布的影响,并对熔池内的融化凝固情况进行了分析。结果表明：熔池内最高温度在电极下方的坩埚区内;固液两相的分布情况与温度场梯度变化有关;随着电极插入深度的增加,熔池内部的最高温度会不断降低。     

双电极代铂炉结构的试验和讨论

目前玻纤生产中所用普通单电极代铂炉,由于液面低,炉内热点位置偏低,玻璃液熔化质量不高,温度分布不均,耐火材料局部易受侵蚀,从而导致漏板温差大,断头、飞丝严重。为此,需要探索一种新炉型,克服上述各种弊病。我们通过长期观察,于1975年提出了“双电极代铂炉”的设想。加高炉身,装设上下两对电极。上电极作为主电极,起熔化作用;下电极作为辅助电极,起调温作用。根据理论分析,炉内装设上下双层电极,炉内电力线分布趋向均匀,加上几何尺寸的改变,炉内热点升高,又由于液面升高,玻璃     

提高代铂炉液面温度的新方法

为了使代铂炉内温度合理分布,提高液面温度以利于球的熔化,陆续出现了坩埚斜池壁、斜堵头、双电极、异型电极等结构形式的电熔代铂炉。改善了电力线在炉内分布状态,使热点上移,收到了一定效果。     

电石炉内形成空洞的原因与对策

山西三维集团公司2000年投资新建了一台25000kVA密闭式电石炉，又称3^#电炉。自2002年到2003年，在生产过程中电石炉内电极外围经常发现有空洞现象出现，空洞内聚集着炽热炉气，使炉内空洞不断扩大，炉内料层结构时常遭到破坏，电极不能深人炉内，电石生产成绩下降；同时由于炉气不能均匀放出，形成炉内局部压力、温度过高，时有烧坏设备和烧塌炉眼现象，如不及时处理还容易烧坏炉壁，从而缩短了电石炉的使用寿命。     

稳态下玻璃电熔炉中锡电极的温度分布

根据STANNEX电极的热导率曲线,以平壁导热为模型,建立了锡电极中心轴向温度分布的简化数学模型,根据锡电极使用的实际情况建立实验炉,测试了锡电极在稳态下的边界温度以及锡电极中心在稳态下的实际温度分布,根据实验测得的边界条件对锡电极的温度分布作推导,得出了锡电极的轴向温度分布,对电极导电的牵引(如采用哪种联结材料,选择合适的连接方式)具有指导意义,同时对玻璃电熔炉的散热与功率配置以及电极使用过程中的冷却提供了参考,根据实际温度情况采取相应的冷却措施,从而可以延长电极的使用寿命.     

电助熔浮法玻璃熔窑电极排布的物理模拟研究

以流体力学相似理论基础,从浮法玻璃熔体高温流动特性出发,采用物理模拟的方法,以600 t/d浮法玻璃熔窑为研究对象,采用底插式电极分布,调整电极的布置位置,探索研究了电极在浮法玻璃熔窑炉内的不同位置排布对玻璃熔体的温度、速度等主要工况的影响规律,为电助熔浮法玻璃熔窑合适的电极排布提供指导。     

分析造气灰渣中疤与渣的不同概念

返焦与返炭的区别在于块煤在炉内受热的温度高低和在高温条件下持续时间长短。灰渣状况是气化过程的最终结果，从气化结果能分析炉内的气化条件，分析形成的原因。气化层内平面存在温差、偏火偏灰是炉型扩大后影响正常生产的顽症。     

蓝宝石晶体吸收系数对晶体内温度及热应力分布的影响

针对工业用热交换法蓝宝石晶体生长炉,建立了二维全局传热数值模型,采用离散坐标辐射模型对晶体内辐射传热进行了模化,研究了晶体吸收系数对晶体内部温度及热应力分布的影响规律。研究表明:在内辐射的作用下,大的轴向温度梯度及热应力区域集中在晶体底部1 cm的范围内,并且随着吸收系数(1.9~1 900 m~(–1))增大,晶体底部的最大轴向温度梯度及热应力呈现先增大后减少的趋势。     

碳化硅晶体生长炉辐射换热特性的数值模拟

采用C语言搭建了碳化硅(SiC)晶体生长炉三维温度场数值模拟平台,基于柱坐标系构建生长炉物理模型,采用有限体积法离散数学模型,利用S2S(Surface to Surface)辐射模型考察了生长室内的辐射换热特性,提出判断辐射面可视性的最短距离法. 模拟了电流强度1250 A、电流频率16 kHz条件下的生长炉温度场,定量揭示了生长室内的辐射换热强度;采用标准偏差法研究了线圈结构对晶体内部温度及温度梯度均匀性的影响. 结果表明,螺旋电磁加热线圈容易导致生长炉内部温度场呈非轴对称特性分布;辐射热流较导热热流大102~103倍,辐射换热促使生长室内温度分布均匀;螺旋线圈的布置方式使晶体截面温度呈非轴对称分布,造成温度梯度的均匀性变差,晶体生长过程中容易产生热应力,影响晶体质量.     

无水冷钼电极保护方法及其应用

电熔代铂拉丝炉中的电极材料,目前广泛采用的有铂、二氧化锡和钼。这三种材料各有利弊,如铂电极安装较方便,但耗用贵金属铂。SnO_2电极使用寿命长(8个月以上),导电面积大,但使用温度不能太高(一般不超过1300℃)。采用钼电极,特别是无水冷钼电极,在节铂,改善炉内温度以及广泛的适应性等方面都具有较好效果。近     

非等温液-液对置撞击面温度分布均匀性

对不同条件下非等温过程液-液对置撞击后形成的气液混合撞击面的温度分布均匀性进行了研究。以温度不均匀系数和撞击面温度分布作为评价标准,利用Mixture模型数值模拟撞击过程,并基于平面激光诱导荧光（PLIF）技术进行可视化测量实验验证计算模型。通过对不同的喷嘴出口速度（v）、喷嘴对置间距（L）以及湍动能等条件下撞击面温度分布进行研究。结果表明,喷嘴直径和喷嘴对置间距一定时,增加喷嘴的出口流速,则温度不均匀系数整体呈下降趋势;喷嘴直径和喷嘴出口流速一定时,非等温液-液对置撞击后形成区域温度场分布随喷嘴间距的增加,其温度分布区间呈减小趋势。L=3D时,温度的分布区间最小,温度场分布最均匀。湍动能的分布曲线越平稳,液-液对置撞击后形成的气液混合撞击面的温度分布越均匀。     

陶瓷窑炉动态温度场测试及操作的优化

利用先进的红外热成像测试技术及自动设计的断面温差测试系统,进行了陶瓷窑炉火焰温度场分布的测试,窑墙表面温度场的测试、干燥器干燥效果的测试及窑内同一横断温差分布的测试。研究了影响火焰温度场的各因素,为窑炉的控制及操作的优化提供了可靠的依据。     

气流床气化炉托砖架温度分布研究

托砖架用于支撑耐火砖的重要，高温会降低其强度，造成耐火砖塌陷的生产事故，所以温度分布研究至关重要，建立了通用三维传热模型，应用有限单元法，计算了不同结构和不同工况下托砖架的温度分布，结果表明：在托砖架上部增加20mm耐火纤维会较大幅度降低托砖架最高温度，在炉壳外部增加翅片也能降低托砖架最高温度，但幅度不大，如果既增加耐火纤维又增加翅片将会对托砖架起到良好的保护作用。     

Selection of Processing Temperature to Minimize Product Temperature Variability in Food Heating Processes

Random variability in product thermal properties combined with non-uniformity in the process environment can cause a distribution in product temperature at the end of a heating stage. This unwanted dispersion can affect the integrity and profitability of the operation. The dispersion can be quantified with the statistics of range, minimum or variance. This paper demonstrates how the magnitude of this dispersion is sensitive to the level of processing temperature that is employed. It explains and gives a criterion by which the process environment can be judged as being either uniform or non-uniform. Furthermore the paper demonstrates that using a certain processing time will minimize the variance in product temperature. Using a case study, involving the heat treatment of foods, the strategies that can be employed to control product temperature dispersion, through selection of the process temperature, are outlined.     

局部微型加热下液滴表面温度分布特性

液滴表面温度分布直接影响液滴内部微流状况,而目前文献对液滴表面温度研究主要基于平板全局加热模式。采用MEMS集成工艺和红外热像分析手段,对基于中心局部微型加热下的液滴表面温度分布特性进行了实验研究。研究发现：局部加热液滴表面温度分布与平板全局加热液滴表面温度分布不同,呈现顶端温度高、边缘温度低的凸形温度分布规律;随着加热功率增加,液滴表面温度和温度梯度都会随之增加,而当加热功率增加到一定值后,液滴表面温度增幅趋于一致,表面温度梯度趋于稳定分布状态。同时对液滴局部沸腾时气泡破裂前后液滴表面温度分布进行了研究。研究结果有助于理解和控制液滴微流分布。     

基底厚度对蒸发液滴表面温度分布的影响

蒸发液滴的表面温度分布对液滴的液体流动和颗粒沉积有着重要的影响。获得液滴表面温度目前主要采用数值计算方法。针对有限厚度基底上的蒸发液滴,分析了网格划分对液滴表面温度计算结果的影响。结果表明,相比于液滴边缘附近区域,液滴中心区域网格的细化对计算结果影响不大;而在接触线附近,相比于网格尺寸,网格细化区域大小对计算结果的影响也很小。利用数值方法研究了基底厚度对蒸发液滴表面温度分布特性的影响,发现随着基底厚度的改变液滴表面出现3种温度分布模式:(1)从液滴顶点到边缘处表面温度逐渐升高;(2)液滴表面温度非单调变化;(3)从液滴顶点到边缘处表面温度逐渐降低。考虑热传导路径长度和蒸发制冷的共同作用,对不同表面温度分布模式进行了解释,并获得了(h_R,q)坐标平面上的表面温度分布模式相图。本文结果将有助于对液滴蒸发过程的理解,并为蒸发诱导自组装、喷墨印刷等技术提供理论依据。     

埋地热油管道温降及土壤温度场

埋地热油管道输送过程中,需要准确预测管道的运行工况。本文主要分析油流沿管道的轴向温降及管道周围土壤温度分布,得出了埋地热油管道的温降曲线和其周围土壤温度分布曲线。     

常温铁系磷化工艺探究

通过对常温铁系磷化工艺的研究,探讨溶液组成与工艺参数对磷化膜性能的影响,分析了磷化膜性能检测、溶液的测试与调整、故障原因与处理对策。常温铁系磷化工艺具有操作温度范围宽、成膜均匀、操作简便的特点,有利于节约成本,改善劳动环境,是极具有开发价值的新型磷化发展方向。     

柱形流化床传热特性的数值模拟

对Shedid等搭建的圆柱体流化床采用欧拉?欧拉法进行三维数值模拟,考察了颗粒球形度、表观进气速度和床料初始堆积高度对流化床内垂直加热壁面与流动床料之间对流传热特性的影响,采用有效导热系数分别计算气相和固相的对流传热系数。结果表明,随表观进气速度增大,流化床内颗粒物料湍流运动加剧,加热壁面平均温度和流体平均温度下降,壁面流体间传热平均温度差减小,壁面流体间对流传热系数增大;随初始床料高度增加,流化床内颗粒与加热壁面的接触面积增大,导致固相平均对流传热系数增大。     

动力电池双向热管理系统性能分析与优化

基于工质相变热虹吸效应,提出了动力电池双向热管理系统,通过改变工质充注量,60~220 g时,试验测试了该系统的双向热管理性能,并据此进行系统优化。结果表明：该热管理系统的正常运行有一个最低充注量。系统优化前,加热工况,系统换热功率受充注量的影响小;散热工况,系统的换热功率随充注量的增加而增大,随电池箱初始温度升高而增大,且强制散热效果要优于自然散热;相同充注量,换热板表面的最大温差随电池箱初始温度升高而增大,在3C放电倍率,无法控制电池表面温度低于45℃。系统优化后,圆管换热板系统的换热效果要优于矩形管换热板系统,且在3C放电倍率能将电池表面温度降低至43.4℃,换热板的温度一致性更好。