玄武岩纤维池窑熔制过程的数值模拟

作者：朱立平; 于守富^*; 吕士武; 吴嘉培; 唐秀凤; 孙雪坤

来源：化工进展, 2019, 38(02): 940-948.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2018-0675

• 玄武岩纤维
• 池窑
• 熔制系统
• 数值模拟

基于计算流体力学,分别建立了玄武岩池窑中的火焰燃烧、原料熔化以及熔液流动三大空间的数学模型。依据各空间交界面之间的热量传递和温度机制,采用Fluent软件对三大空间进行了热耦合模拟。在模型经实验验证的基础上,分析了三大空间的温度场、速度场的分布特性。研究结果表明:所构建的数值模拟方法可用于指导玄武岩池窑设计和参数优化;顶烧枪的布置方式可保证火焰空间的整体温度分布较为均匀,并能够维持熔液表面附近的气流温度在较高水平;沿着熔液流动空间的自由表面直至池窑底部,熔液的温度首先逐渐升高并在电极高度附近达到最大值,之后开始下降;采用电助熔技术可有效提升池窑深度方向上的温度均匀性,从而大大提升生产规模,降低成本。

• 单位
  中材科技股份有限公司