搜索FLUENT在玻璃窑炉设计领域的应用
2016-09-05 by:CAE仿真在线 来源:互联网
玻璃窑炉的设计是一个对设计师依赖性很强的行业,往往炉型的尺寸及参数的确定都基本取决于工程师的经验,由于玻璃窑炉在实际生产中炉内温度高达1300℃以上,同时伴有复杂的玻璃液体流动,通过传统的研究手段难以进行测量研究,采用FLUENT软件来模拟玻璃窑炉内的气氛环境及液体流动,是目前来说比较流行的手段。下面以一座全氧燃烧的玻璃窑炉如下图所示进行实际工况模拟。
模型建立与网格划分
玻璃窑炉熔池的边界定义比较简单,主要是进口和出口,主要难度在于玻璃的粘度和密度会随温度而变化,玻璃液表面的温度也需要用UDF函数进行控制,这是比较麻烦的问题。
这里我们给出大家编写好的UDF函数:
导热系数随温度变化的UDF函数
#include "udf.h"
DEFINE_PROPERTY(thermal_cond,c,t)
{
real cond_glass;
real temp=C_T(c,t);
{
if (temp >300)
cond_glass=5.386-0.021676*temp+0.000020588*temp*temp;
else
cond_glass=6.7;
}
return cond_glass;
}
粘度随温度变化的函数
#include "udf.h"
DEFINE_PROPERTY(cell_viscosity,c,t)
{
real mu_glass;
real temp=C_T(c,t);
if (temp>300)
mu_glass=exp(-6.21+4570.98/(temp-525.6));
return mu_glass;
}
密度随温度变化UDF函数
#include "udf.h"
DEFINE_PROPERTY(cell_density,c,t)
{
real density_glass;
real temp=C_T(c,t);
{
if (temp >300)
density_glass=2.732-0.0000242*temp;
}
return density_glass;
}
将编写的UDF函数加载到材料属性区域,如下图所示。
最后我们可以得到玻璃表面的温度,及玻璃液的流动速度及流动轨迹,如下面三幅图所示。
温度分布
速度分布
流动轨迹分布
模拟技术在玻璃行业使用来说相对比较成熟,主要的难度在于玻璃液表面温度,粘度,密度以及导热系数都需要使用UDF函数来控制,对于初学者来说还要好好理解这几个UDF的含义。
如果大家对以上工业实例感兴趣的话,可以及时联系我们获取更加详细的操作指导。
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