System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种基于COMSOL模拟玻璃板辐射冷却的方法技术_技高网

一种基于COMSOL模拟玻璃板辐射冷却的方法技术

技术编号:40239211 阅读:12 留言:0更新日期:2024-02-02 22:38
本发明专利技术公开了一种基于COMSOL模拟玻璃板辐射冷却的方法,涉及玻璃生产技术领域,包括以下步骤:步骤S1,基于COMSOL建立玻璃体的三维结构模型;步骤S2,确定仿真过程中的参数;步骤S3,确定玻璃的材料属性;步骤S4,添加“固体传热(HT)”模块与“参与介质中的辐射传热”模块,确定边界条件;步骤S5,对玻璃体三维结构模型选择合适的网格剖分方法进行网格划分,得到玻璃板网格划分图;步骤S6,进行研究设置和参数化扫描,设置完成后进行计算。通过有限元分析可以预测玻璃在辐射冷却过程中的温度分布以及热梯度,能够在保证热应力达到允许值的范围内减小冷却时间,提供提高生产效率,为生产试验人员提供工艺指导。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于玻璃生产,具体是一种基于comsol模拟玻璃板辐射冷却的方法。


技术介绍

1、玻璃在成形过成中经受了激烈的温度变化和形状变化,这种变化在玻璃中留下了热应力。这种热应力会降低玻璃制品的强度和热稳定性。如果直接冷却,很可能在冷却过程中或以后的存放、运输和使用过程中自行破裂(俗称玻璃的冷爆)。为了避免出现冷爆现象,玻璃制品在成形后必须进行退火。退火就是在某一温度范围内保温或缓慢降温一段时间以消除或减少玻璃中热应力到允许值。

2、在玻璃生产中,玻璃熔体主要通过辐射进行冷却。为了消除热应力的影响,必须均匀地冷却玻璃体。因此可以通过comsol数值优化玻璃体的冷却过程。


技术实现思路

1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一;为此,本专利技术提出了一种基于comsol模拟玻璃板辐射冷却的方法,用于解决上述所提出的技术问题。

2、为实现上述目的,根据本专利技术的第一方面的实施例提出一种基于comsol模拟玻璃板辐射冷却的方法,该方法具体包括以下步骤:

3、步骤s1:基于comsol建立玻璃体的三维结构模型;

4、步骤s2:确定仿真过程中的参数,参数包括玻璃的折射率nr,结构初始温度t0,环境温度t_amb和吸收系数k;

5、步骤s3:确定玻璃的材料属性,材料属性包括导热系数、密度、恒压热容、散射系数、吸收系数和表面发射率;

6、步骤s4:添加“固体传热(ht)”模块与“参与介质中的辐射传热”模块,确定边界条件,在“固体传热(ht)”模块下添加表面对环境辐射的热通量边界条件,边界条件中的导热系数、密度、恒压热容、散热系数、吸收系数和表面发射率均来自材料,玻璃体的表面类型为灰色表面;

7、步骤s5:对玻璃体三维结构模型选择合适的网格剖分方法进行网格划分,得到玻璃板网格划分图;

8、步骤s6:进行研究设置和参数化扫描,扫描的参数名称为吸收系数,参数值列表为5、70、120,设置完成后进行计算。

9、作为本专利技术的进一步方案,“固体传热(ht)”模块的物理场的方程为:其中cp表示热容,p表示密度,热通量q用傅里叶定律表示:

10、作为本专利技术的进一步方案,“固体传热(ht)”模块中温度离散化采用“二次拉格朗日单元”。

11、作为本专利技术的进一步方案,“参与介质中的辐射传热”模块中的辐射离散化方法为离散坐标法或者p1近似两种方法中的一种。

12、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

13、本专利技术采用上述模拟玻璃板辐射冷却的方法,通过有限元分析可以预测玻璃在辐射冷却过程中的温度分布以及热梯度,能够在保证热应力达到允许值的范围内减小冷却时间,提供提高生产效率,为生产试验人员提供工艺指导。

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【技术保护点】

1.一种基于COMSOL模拟玻璃板辐射冷却的方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于COMSOL模拟玻璃板辐射冷却的方法,其特征在于,“固体传热(HT)”模块的物理场的方程为:ρCPu·▽T+▽·q=Q+Qted其中Cp表示热容,p表示密度,热通量q用傅里叶定律表示:q=-k▽T。

3.根据权利要求1所述的一种基于COMSOL模拟玻璃板辐射冷却的方法,其特征在于,“固体传热(HT)”模块中温度离散化采用“二次拉格朗日单元”。

4.根据权利要求1所述的一种基于COMSOL模拟玻璃板辐射冷却的方法,其特征在于,“参与介质中的辐射传热”模块中的辐射离散化方法为离散坐标法或者P1近似两种方法中的一种。

【技术特征摘要】

1.一种基于comsol模拟玻璃板辐射冷却的方法,其特征在于,该方法具体包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于comsol模拟玻璃板辐射冷却的方法,其特征在于,“固体传热(ht)”模块的物理场的方程为:ρcpu·▽t+▽·q=q+qted其中cp表示热容,p表示密度,热通量q用傅里叶定律表示:q=-k▽t。

【专利技术属性】
技术研发人员:彭寿杨登峰甘治平李刚王金磊姚婷婷杨扬王东沈洪雪苏文静汤永康鲍田金克武彭塞奥王天齐刘畅
申请(专利权)人:中建材玻璃新材料研究院集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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