全氧燃烧玻璃熔窑玻璃液的三维数值模拟的中期报告.docx

全氧燃烧玻璃熔窑玻璃液的三维数值模拟的中期报告
一、研究背景
玻璃是一种广泛应用于工业生产和消费品制造的材料。在玻璃制造过程中，玻璃熔窑起到了至关重要的作用。玻璃熔窑是将玻璃原料加热到玻璃熔点以上的高温炉子，使其融化成玻璃液体。在整个熔化过程中，液体玻璃在熔窑中通过流体运动和传热传质现象，最终形成成型玻璃。因此，熔窑的运行状态对玻璃的质量和生产效率有着重要影响。对玻璃熔窑的数值模拟研究能够有效地预测熔窑温度场、气流场和玻璃液面运动等关键参数，为生产实践提供有力的支撑和指导。
二、研究目标
本次数值模拟的目标是研究全氧燃烧型玻璃熔窑内玻璃液面运动和温度场分布规律。
三、研究内容和方法
1.建立数值模型
根据全氧燃烧型玻璃熔窑内气体、玻璃液体和固体壳体的运动和传热传质规律，建立三维数值模型。
2.网格划分
采用有限体积法，将三维空间离散化为网格。由于熔窑内液态玻璃和气体的运动较为复杂，需要使用高质量的网格生成软件进行网格划分。
3.物理过程建模
根据熔窑内环境变化和流体运动变化，分别建立热传递方程、质量守恒方程和动量守恒方程，并进行相应的边界条件计算。
4.数值模拟算法
采用时间步进法和空间离散化方法对熔窑内流场进行求解。同时，对于高对流流体运动问题，采用模拟流体运动的拉格朗日算法（SMAC）辅助求解。
四、预期结果
本次数值模拟的预计结果是研究全氧燃烧型玻璃熔窑内氧气流动、燃烧情况、玻璃液面运动和温度分布规律。预计结果将对实际玻璃生产提供重要的指导和支撑。
五、进展及计划
目前已经完成了数值模型的建立和网格划分。正在进行物理过程建模和数值模拟算法的编写。预计本次研究将于2022年完成。