基于ANSYS Workbench 熱分析玻璃熔窯烤窯時的碹頂

2020-01-07 來源：玻璃雜志

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　　ANSYS Workbench具有強大的結構、流體、熱、電磁及其相互耦合分析功能。其中的熱分析遵循能量守恒定律的平衡方程，用于計算系統(tǒng)或部件的溫度分布及其他熱物理參數(shù)，為研究玻璃熔窯烤窯時鋪設臨時隔熱材料陶瓷纖維氈對碹頂硅磚的影響，本文基于ANSYS Workbench熱分析軟件，選取不同厚度的陶瓷纖維氈計算碹頂?shù)臏囟确植?，并對烤窯升溫時瞬態(tài)產(chǎn)生的熱變形和熱應力進行分析，以優(yōu)化烤窯方案。

　　針對一座玻璃熔窯碹頂穩(wěn)態(tài)條件下的傳熱計算。碹頂跨度為4.8 m，碹升高為0.6 m，碹頂所用硅磚的厚度為0.3 m，陶瓷纖維氈厚度為50～150 mm。因硅磚在350℃溫度時的膨脹曲線斜率非常大，膨脹變化較多，內壁溫度選為350℃?？靖G方式為熱風烤窯，升溫速率較快，窯爐內部溫度整體易于均勻。玻璃熔窯碹頂熱分析：碹頂熱分析模擬計算利用ANSYS Workbench軟件包括3個過程：①前處理。創(chuàng)建幾何模型并劃分網(wǎng)格；②加載和求解。施加材料載荷、邊界條件并求解計算；③后處理?；緮?shù)據(jù)和導出數(shù)據(jù)。

　　后處理分析：（1）穩(wěn)態(tài)傳熱分析，表1是不同陶瓷纖維氈厚度的碹頂溫度變化。（2）瞬態(tài)傳熱分析，碹頂烤窯對升溫瞬態(tài)的變形與應力對烤窯質量有一定的影響。圖1、圖2為碹頂處于350℃條件下瞬態(tài)加熱時所產(chǎn)生的變形圖及相應的應力分布。

　　表1不同陶瓷纖維氈厚度的碹頂溫度變化

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