輕質(zhì)耐火磚導(dǎo)熱系數(shù)的計算及在溫度--流場中的數(shù)值模擬.pdf

1、輕質(zhì)耐火材料作為工業(yè)窯爐和高溫設(shè)備中的隔熱材料，對工業(yè)生產(chǎn)中熱量的損失具有重要影響。使用輕質(zhì)耐火材料是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)節(jié)能的有效方法。研發(fā)低熱導(dǎo)性的輕質(zhì)耐火材料對工業(yè)節(jié)能環(huán)保意義重大。本實驗利用傳熱學(xué)理論和有限單元原理，結(jié)合實驗測得莫來石輕質(zhì)耐火磚的熱物理性能參數(shù)，建立有限元模型，利用ANSYS、COSMOS、FloWorks等軟件對輕質(zhì)耐火磚及玻璃窯壁傳熱過程進(jìn)行模擬并對玻璃窯進(jìn)行了流場-溫度場的耦合計算。論文得到的主要結(jié)論為:
　　(

2、1)輕質(zhì)耐火磚導(dǎo)熱系數(shù)隨著氣孔率的增大逐漸降低，孔形對輕質(zhì)耐火磚導(dǎo)熱系數(shù)的影響大小規(guī)律為:圓柱形氣孔＞球形氣孔＞方形氣孔。
　　(2)空氣流動時輕質(zhì)耐火磚的導(dǎo)熱系數(shù)要高于空氣不流動時輕質(zhì)耐火磚的導(dǎo)熱系數(shù)，因此輕質(zhì)耐火磚中的氣孔形成閉孔對降低其導(dǎo)熱系數(shù)有利?？諝獠涣鲃訒r孔徑變化對輕質(zhì)耐火磚導(dǎo)熱系數(shù)的影響不明顯，空氣流動時孔徑變化對輕質(zhì)耐火磚導(dǎo)熱系數(shù)的影響規(guī)律不一致，其中對于方形氣孔孔徑越小其導(dǎo)熱系數(shù)越小。
　　(3)根據(jù)建立的

3、有限元模型，計算不同輕質(zhì)磚厚度構(gòu)成的玻璃窯爐爐壁的溫度場表明，隨著輕質(zhì)耐火磚厚度的增加，窯爐外壁溫度降低。當(dāng)輕質(zhì)耐火磚的厚度達(dá)到一定值，窯爐外壁溫度變化開始不明顯，因此玻璃窯爐爐壁最佳的輕質(zhì)耐火磚厚度為100～150mm時保溫效果最好。
　　(4)采用厚度為100mm的輕質(zhì)耐火磚作為玻璃窯爐爐壁，構(gòu)建浮法玻璃窯，窯內(nèi)流場和溫度場的耦合計算表明:玻璃窯內(nèi)氣體整體的流動平穩(wěn)，沒有火焰相撞的狀況發(fā)生;溫度場的分布均勻，高溫區(qū)域合理。說明