全氧燃烧浮法玻璃熔窑窑压的数值模拟

采用基于k-ε湍流模型、涡-耗散化学反应模型、P1辐射传热模型的数值模拟方法,研究了玻璃熔窑在全氧燃烧条件下烟气出口面积对窑内压力场和火焰空间的影响规律。研究结果表明,所选用的三维数学模型能够较为真实的反应全氧燃烧玻璃熔窑火焰空间的状态。随着烟气出口面积的增加,玻璃熔窑内压力下降,窑内平均压力与烟气出口面积符合指数衰减关系。当单侧烟气出口面积为0.36 m2时,窑内平均压力约为6 Pa。烟气出口面积改变对火焰形态以及温度场的影响不明显。因此改变烟气出口面积可以作为有效调节全氧燃烧浮法玻璃熔窑窑内压力技术手段,这为指导全氧燃烧玻璃熔窑的设计和运行提供了理论依据。     

全氧燃烧火焰空间烟道口位置变化对窑压和气流场影响的数值模拟

采用基于k-ε湍流模型、涡-耗散化学反应模型、P1辐射传热模型的数值模拟方法,研究了玻璃熔窑在全氧燃烧条件下烟气出口位置对窑内压力场和火焰空间的影响规律。研究结果表明,烟气出口位置的改变造成玻璃熔窑内压力场的变化,随着烟气出口的前移,整体的窑压平均值逐渐下降,尾气温度先升高后降低。     

基于火焰空间与玻璃液热耦合的玻璃熔窑数值模拟

采用数值模拟方法,对火焰空间和玻璃池窑之间的热耦合模拟可行性进行研究,以玻璃液表面中轴线温度偏差作为比较标准,判断热耦合过程是否收敛。研究结果表明:在六至七次循环迭代后计算结果可收敛,而且热耦合模拟的收敛速度与给定的初始条件有关。建立燃天然气富氧助燃玻璃熔窑模型,与火焰空间、玻璃池窑单独模拟相比,热耦合模拟的结果能够更准确地反映喷枪燃料分布等条件对玻璃液流动情况及温度分布的影响,更为细致全面地模拟出玻璃液表面热传输的不均匀性。