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    一種基于COMSOL模擬玻璃板輻射冷卻的方法技術(shù)
    
                            
    技術(shù)編號(hào)：40239211 閱讀：16 留言：0更新日期：2024-02-02 22:38
    
                        
    
                        
    
                            
                            本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種基于COMSOL模擬玻璃板輻射冷卻的方法，涉及玻璃生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，包括以下步驟：步驟S1，基于COMSOL建立玻璃體的三維結(jié)構(gòu)模型；步驟S2，確定仿真過(guò)程中的參數(shù)；步驟S3，確定玻璃的材料屬性；步驟S4，添加“固體傳熱(HT)”模塊與“參與介質(zhì)中的輻射傳熱”模塊，確定邊界條件；步驟S5，對(duì)玻璃體三維結(jié)構(gòu)模型選擇合適的網(wǎng)格剖分方法進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到玻璃板網(wǎng)格劃分圖；步驟S6，進(jìn)行研究設(shè)置和參數(shù)化掃描，設(shè)置完成后進(jìn)行計(jì)算。通過(guò)有限元分析可以預(yù)測(cè)玻璃在輻射冷卻過(guò)程中的溫度分布以及熱梯度，能夠在保證熱應(yīng)力達(dá)到允許值的范圍內(nèi)減小冷卻時(shí)間，提供提高生產(chǎn)效率，為生產(chǎn)試驗(yàn)人員提供工藝指導(dǎo)。
    
                            
                            
    


    
                            

                            
    【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
    
                                
    本專利技術(shù)屬于玻璃生產(chǎn)，具體是一種基于comsol模擬玻璃板輻射冷卻的方法。

    技術(shù)介紹
    1、玻璃在成形過(guò)成中經(jīng)受了激烈的溫度變化和形狀變化，這種變化在玻璃中留下了熱應(yīng)力。這種熱應(yīng)力會(huì)降低玻璃制品的強(qiáng)度和熱穩(wěn)定性。如果直接冷卻，很可能在冷卻過(guò)程中或以后的存放、運(yùn)輸和使用過(guò)程中自行破裂(俗稱玻璃的冷爆)。為了避免出現(xiàn)冷爆現(xiàn)象，玻璃制品在成形后必須進(jìn)行退火。退火就是在某一溫度范圍內(nèi)保溫或緩慢降溫一段時(shí)間以消除或減少玻璃中熱應(yīng)力到允許值。
    2、在玻璃生產(chǎn)中，玻璃熔體主要通過(guò)輻射進(jìn)行冷卻。為了消除熱應(yīng)力的影響，必須均勻地冷卻玻璃體。因此可以通過(guò)comsol數(shù)值優(yōu)化玻璃體的冷卻過(guò)程。

    技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
    1、本專利技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題之一；為此，本專利技術(shù)提出了一種基于comsol模擬玻璃板輻射冷卻的方法，用于解決上述所提出的技術(shù)問(wèn)題。
    2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本專利技術(shù)的第一方面的實(shí)施例提出一種基于comsol模擬玻璃板輻射冷卻的方法，該方法具體包括以下步驟：
    3、步驟s1：基于comsol建立玻璃體的三維結(jié)構(gòu)模型；
    4、步驟s2：確定仿真過(guò)程中的參數(shù)，參數(shù)包括玻璃的折射率nr，結(jié)構(gòu)初始溫度t0，環(huán)境溫度t_amb和吸收系數(shù)k；
    5、步驟s3：確定玻璃的材料屬性，材料屬性包括導(dǎo)熱系數(shù)、密度、恒壓熱容、散射系數(shù)、吸收系數(shù)和表面發(fā)射率；
    6、步驟s4：添加“固體傳熱(ht)”模塊與“參與介質(zhì)中的輻射傳熱”模塊，確定邊界條件，在“固體傳熱(ht)”模塊下添加表面對(duì)環(huán)境輻射的熱通量邊界條件，邊界條件中的導(dǎo)熱系數(shù)、密度、恒壓熱容、散熱系數(shù)、吸收系數(shù)和表面發(fā)射率均來(lái)自材料，玻璃體的表面類型為灰色表面；
    7、步驟s5：對(duì)玻璃體三維結(jié)構(gòu)模型選擇合適的網(wǎng)格剖分方法進(jìn)行網(wǎng)格劃分，得到玻璃板網(wǎng)格劃分圖；
    8、步驟s6：進(jìn)行研究設(shè)置和參數(shù)化掃描，掃描的參數(shù)名稱為吸收系數(shù)，參數(shù)值列表為5、70、120，設(shè)置完成后進(jìn)行計(jì)算。
    9、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案，“固體傳熱(ht)”模塊的物理場(chǎng)的方程為：其中cp表示熱容，p表示密度，熱通量q用傅里葉定律表示：
    10、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案，“固體傳熱(ht)”模塊中溫度離散化采用“二次拉格朗日單元”。
    11、作為本專利技術(shù)的進(jìn)一步方案，“參與介質(zhì)中的輻射傳熱”模塊中的輻射離散化方法為離散坐標(biāo)法或者p1近似兩種方法中的一種。
    12、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的有益效果是：
    13、本專利技術(shù)采用上述模擬玻璃板輻射冷卻的方法，通過(guò)有限元分析可以預(yù)測(cè)玻璃在輻射冷卻過(guò)程中的溫度分布以及熱梯度，能夠在保證熱應(yīng)力達(dá)到允許值的范圍內(nèi)減小冷卻時(shí)間，提供提高生產(chǎn)效率，為生產(chǎn)試驗(yàn)人員提供工藝指導(dǎo)。
    本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
                            
    
                            
    【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
    
                                
    1.一種基于COMSOL模擬玻璃板輻射冷卻的方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：
    2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于COMSOL模擬玻璃板輻射冷卻的方法，其特征在于，“固體傳熱(HT)”模塊的物理場(chǎng)的方程為：ρCPu·▽T+▽·q＝Q+Qted其中Cp表示熱容，p表示密度，熱通量q用傅里葉定律表示：q＝-k▽T。
    3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于COMSOL模擬玻璃板輻射冷卻的方法，其特征在于，“固體傳熱(HT)”模塊中溫度離散化采用“二次拉格朗日單元”。
    4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于COMSOL模擬玻璃板輻射冷卻的方法，其特征在于，“參與介質(zhì)中的輻射傳熱”模塊中的輻射離散化方法為離散坐標(biāo)法或者P1近似兩種方法中的一種。
    
                            
    
                            
    【技術(shù)特征摘要】
    
                                
    1.一種基于comsol模擬玻璃板輻射冷卻的方法，其特征在于，該方法具體包括以下步驟：
    2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于comsol模擬玻璃板輻射冷卻的方法，其特征在于，“固體傳熱(ht)”模塊的物理場(chǎng)的方程為：ρcpu·▽t+▽·q＝q+qted其中cp表示熱容，p表示密度，熱通量q用傅里葉定律表示：q＝-k▽t。
                            
    【專利技術(shù)屬性】
    
                                技術(shù)研發(fā)人員：彭壽，楊登峰，甘治平，李剛，王金磊，姚婷婷，楊揚(yáng)，王東，沈洪雪，蘇文靜，湯永康，鮑田，金克武，彭塞奧，王天齊，劉暢，
    
        申請(qǐng)(專利權(quán))人：中建材玻璃新材料研究院集團(tuán)有限公司，
    
        類型：發(fā)明
    
        國(guó)別省市：
    
                            
    
                            
                        
    
                    
    
                    
                    
                     
                
    
                
                
    
                    
    
                        網(wǎng)友詢問(wèn)留言
                        已有0條評(píng)論
                    
    
                    
    
                        
    
                            
      
                                
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