fluent熔融石英出料装置设计+文献综述(2)
时间:2018-07-06 10:33 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
使用单炉进行熔融石英的生产每次均只能生产有限量的石英玻璃且效率低下，而使用连续熔融炉进行熔融石英的烧制时由于可以连续不停的进行加料和出料，从而可以大大提高熔融石英的生产效率同时亦可大幅度降低成本。因此相对于单炉法来说，连续熔融法是一种较好的制备石英玻璃的方法。 本课题正是为了对一个连续进行加料，出料的连熔炉进行出料装置的设计。对其出料流场进行模拟，根据模拟结果设计一出料装置，在确保自身不被烧毁的情况下让熔融石英以1mm/s的速度进行下出料，并在石英下落到10CM左右后对石英圆柱棒进行横向截断，减少对外界的导热。 1.1.2 国内外研究现状综述 1.2 课题的意义 由于生产熔融石英的连熔炉由于熔融石英的粘性较高，温度高，因此尚未有较成熟的连续出料装置。在采用高温耐火材料的基础上，结合顶杆与牵引设备组成的出料装置是可行的研究方向。 通过对其出料流场进行模拟，利用fluent软件对于出料的流场进行模拟，根据模拟结果设计一出料装置，在确保自身不被烧毁的情况下让熔融石英以1mm/s的速度进行下出料，并在石英下落到10CM左右后对石英圆柱棒进行横向截断，减少对外界的导热。 1.3 设计工作的主要内容 利用fluent软件对于出料的流场进行模拟，根据模拟结果设计一出料装置。 2 关于理想状态熔融石英制备条件的试验 2.1 实验设备 用来烧制熔融石英的如下一套设备，由氮气罐、中频率电磁感应炉、控制柜和冷却水系统、红外测温仪组成。  图2.1 中频电磁感应炉加热系统 逆变部分、整流部分和炉体部分组成了整个感应炉系统。在逆变部分中，直流电流经过了逆变器变成所要求的频率交流电流，而炉体部分的电流中由交流电供给炉体的部分。整流部分中的交流电经过整流变成了直流电，直流的能量被存储。交流电经过整流变成了直流电，直流的能量被存储在电抗器中，不变的直流电在直流部分流动，电容器和炉体线圈并联连接。 红外线测温器的响应时间短，对于接受到目标的红外辐射可在短时间内得出其温度。与接触式温度计所不同的是，红外线测温仪并不需要与被测物体接触，因此其自身的温度并不会对测量结果产生干扰。而且这种温度计，即使是物体的温度有细微的变化，由于传热中辐射定律可以知道辐射能量会有较大改变，从而可以精确捕捉到。 红外线测温器是由挂光电探测仪、光学系统、信号处理、信号放大器、显示输出等组成。红外线测温仪还可以测量极微小温度场的变化，甚至是运动的物体也可由此温度计得到温度的测量。红外线测温仪先对红外能量进行聚焦，而后将其转换为变化的电信号再通过放大电路等，结合仪器内部的算法从而可以精确而快速的得到所需温度。 与此同时，其使用较为安全且使用寿命长。但是缺点为易受环境因素影响，如空气中的灰尘也会极大的影响精度。主要由于这时接受到被测物的红外线更多是来自反射，而不是的自身辐射。四周如果有温度过高的物体则会影响测量目标的温度等。 2.2 加热原理 本实验中牵扯到石英砂的加热与水冷系统的热交换以及最后的散热问题等，包含了热传导、对流和辐射三种传热的方式。 辐射是因为物体内部的微小粒子的热运动从而使物体朝外部发射辐射能量。热辐射的波长从零到无限大，辐射是以辐射的方式为主进行的热量交换。但是在日常生活和工业上常见的范围内，热辐射波长主要集中在在0.1μm至100μm，包分为部分紫外线、部分红外线、可见光这三个波段。辐射换热发生在热很环境，任何物体之间，只要物体的温度高于绝对零度，便不断地向外界辐射出能量 (责任编辑：qin) |