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2016-09-05 by:CAE仿真在線 來源:互聯網
玻璃窯爐的設計是一個對設計師依賴性很強的行業,往往爐型的尺寸及參數的確定都基本取決于工程師的經驗,由于玻璃窯爐在實際生產中爐內溫度高達1300℃以上,同時伴有復雜的玻璃液體流動,通過傳統的研究手段難以進行測量研究,采用FLUENT軟件來模擬玻璃窯爐內的氣氛環境及液體流動,是目前來說比較流行的手段。下面以一座全氧燃燒的玻璃窯爐如下圖所示進行實際工況模擬。
模型建立與網格劃分
玻璃窯爐熔池的邊界定義比較簡單,主要是進口和出口,主要難度在于玻璃的粘度和密度會隨溫度而變化,玻璃液表面的溫度也需要用UDF函數進行控制,這是比較麻煩的問題。
這里我們給出大家編寫好的UDF函數:
導熱系數隨溫度變化的UDF函數
#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;
}
粘度隨溫度變化的函數
#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;
}
密度隨溫度變化UDF函數
#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;
}
將編寫的UDF函數加載到材料屬性區域,如下圖所示。
最后我們可以得到玻璃表面的溫度,及玻璃液的流動速度及流動軌跡,如下面三幅圖所示。
溫度分布
速度分布
流動軌跡分布
模擬技術在玻璃行業使用來說相對比較成熟,主要的難度在于玻璃液表面溫度,粘度,密度以及導熱系數都需要使用UDF函數來控制,對于初學者來說還要好好理解這幾個UDF的含義。
如果大家對以上工業實例感興趣的話,可以及時聯系我們獲取更加詳細的操作指導。
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