陶瓷辊道窑温度场数值模拟研究分析

"陶瓷辊道窑温度场数值模拟研究1 吴武辉，黎水平 武汉理工大学机电工程学院，武汉（430070） Email：wuwuhui-123@163.com" 这篇论文"陶瓷辊道窑温度场数值模拟研究"由吴武辉和黎水平撰写，他们来自武汉理工大学机电工程学院。文章探讨了陶瓷辊道窑温度场模拟的各种技术，并对其理论基础进行了深入阐述。辊道窑作为一种高效的连续式工业窑炉，起初在冶金领域使用，现在已广泛应用于陶瓷制造行业，特别是建筑陶瓷、日用陶瓷和卫生陶瓷的生产。 论文指出，温度控制是陶瓷烧制过程中的关键因素，直接影响产品质量。为了优化烧成工艺和减少能源消耗，对辊道窑温度场进行数值模拟的研究至关重要。作者比较了不同年代的窑炉热工研究方法，包括原型研究法、相似模拟法、比拟模拟法和数值模拟法。 原型研究法是直接对实际窑炉进行研究，但随着热工理论的发展，这种方法逐渐被更为精确的模拟方法取代。相似模拟法则依赖于物理相似原则，通过构建缩小或放大的模型来研究窑炉性能。比拟模拟法是通过类比相似系统来理解和预测窑炉行为。而数值模拟法，即本文的重点，利用计算机软件对复杂热流体动力学问题进行建模和求解，可以更准确地预测和控制温度场。 论文详细描述了数值模拟方法的理论基础，包括热传导、对流和辐射等基本概念，以及如何利用有限元分析或计算流体动力学(CFD)软件进行模拟。作者分析了实现这一方法的整体思路，强调了应用工具如CFD软件的选择和使用方法，并探讨了边界条件的设定，如可控边界条件，这对于准确模拟温度场至关重要。 最后，论文展望了未来的研究方向，可能涉及提高模拟精度、开发新的算法以适应复杂的几何形状和非线性热物性，以及将模拟结果与实际窑炉操作相结合，实现闭环控制系统的开发。 这篇论文为陶瓷行业的窑炉热工技术和能源效率提升提供了重要的理论支持，对于优化陶瓷生产过程、提高产品质量和降低能耗具有显著的实践价值。