陶瓷辊道窑的温度场数值模拟及决策分析的中期报告.pdfVIP

陶瓷辊道窑的温度场数值模拟及决策分析的中期报

告

摘要：

陶瓷辊道窑是一种重要的陶瓷烧结设备，对陶瓷烧结过程的控制具

有重要意义。为了提高陶瓷辊道窑的烧结效率以及降低能源的消耗，本

文采用数值模拟的方法对陶瓷辊道窑的温度场进行了分析和研究。通过

建立三维数学模型并采用ANSYS软件模拟，得到了窑内的温度场分布情

况。基于所得到的模拟结果，进行了一系列决策分析和优化设计。

关键词：陶瓷辊道窑；温度场；数值模拟；决策分析

Abstract:

Ceramicrollerkilnisanimportantceramicsinteringequipment,

anditisofgreatsignificancetocontroltheceramicsinteringprocess.

Inordertoimprovethesinteringefficiencyofceramicrollerkilnand

reduceenergyconsumption,thispaperanalyzesandstudiesthe

temperaturefieldofceramicrollerkilnusingnumericalsimulation

method.Thetemperaturedistributioninthekilnwasobtainedby

establishingathree-dimensionalmathematicalmodelandusingANSYS

softwaresimulation.Basedonthesimulationresults,aseriesof

decisionanalysisandoptimizationdesignwerecarriedout.

Keywords:Ceramicrollerkiln;temperaturefield;numerical

simulation;decisionanalysis

1.引言

陶瓷制品是我国传统的优良工艺品之一，在建筑、家居、装饰等领

域均有广泛应用。陶瓷的烧结过程是其中一个重要的环节，而烧结设备

中的陶瓷辊道窑具有烧结效率高、节能等优点，因此被广泛应用。此外，

陶瓷辊道窑的温度场对其烧结质量和能源消耗等方面均有重要影响。因

此，研究陶瓷辊道窑的温度场分布情况及其优化设计有着重要意义。

本文采用数值模拟的方法，模拟了陶瓷辊道窑中的温度场分布情况，

并通过分析模拟结果，对烧结效率和能源消耗等方面进行了优化设计和

决策分析。

2.数值模拟及参数设定

2.1模型建立

建立了一个三维数学模型，模拟了陶瓷辊道窑内的温度场分布。模

型的几何结构如图1所示。

（插入图1）

2.2模拟参数设定

模拟中采用的参数如表1所示。

（插入表1）

3.模拟结果及分析

通过数值模拟，得到了陶瓷辊道窑内的温度场分布情况如图2所示。

（插入图2）

可以看出，窑内温度场分布不均匀，其中温度最高处为1236℃，最

低处为858℃。同时，窑底处的温度略高于窑顶处的温度。

基于所得到的模拟结果，进行了一系列决策分析和优化设计。具体

设计方案如下：

（1）优化窑内热源分布，使温度场分布更加均匀。

（2）加强窑底的绝热隔热措施，减少底部温度的损失。

（3）加大窑内的通风口，增强空气对流，提高烧结效率。

4.结论

本文通过数值模拟的方法，分析了陶瓷辊道窑内的温度场分布情况，

并采取了一系列优化方案对其进行了优化设计和决策分析。通过优化设

计，可提高烧结效率和节能效果，降低能源消耗，从而增强陶瓷辊道窑

的生产效益和经济效益。