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浮法玻璃是一种重要且应用极其广泛的工业产品,经过半个多世纪的发展,其生产技术已经上升到一个新的层次;但是玻璃行业仍然是一个传统的耗能大户,随着全球能源的日益紧张,掌握玻璃液流动规律,进而实现玻璃生产中的节能减排,已成为一个迫切需要解决的问题。由于窑炉的高温封闭,难以对熔窑内玻璃液进行全面的观察,因此物理模拟成为研究熔窑内玻璃液流动规律的主要手段。物理模拟的相似理论是建设物理模型的理论基础;但受限于相似准则数的选取以及具体实施的困难,难以估量所建物理模型与实体玻璃熔窑的相似程度。针对这一情况,本文提出一种构建物理模型的新思想:以相似准则为基础,通过Fluent流体模拟软件对物理模型进行计算机仿真,改变模型尺寸、模拟液黏度和进口流速进行优化。经过仿真模拟结果对比分析得出,当实际熔窑与物理模型在长、宽、高方向上尺寸比例分别为30∶1、30∶1、6∶1,所选用模拟液黏度为200Pa·s,进口流速为5×10-6m/s时,数值模型内部流态与实际熔窑玻璃液模拟结果达到较合适的匹配标准,物理模型和实际熔窑匹配程度较高;通过与文献[46]中提出的相似准则进行验证,结果一致。基于得出的最优物理模型参量,构造了浮法玻璃熔窑的物理模型实体。利用动态监测系统记录示踪粒子在物理模型内部模拟液中的流动状态,并将所得到的模拟液流动轨迹图同文献比较,其结果保持一致,从而证明了利用数值模拟来优化浮法玻璃熔窑物理模型参量的可实现性及物理模型结果的可靠性。利用数值模拟手段,研究了玻璃液在浮法玻璃熔窑卡脖附近的流动规律。研究发现:卡脖处玻璃液沿高度方向自上而下存在着前进流和回流,与熔窑冷修时候拍摄的实际熔窑卡脖处玻璃液冲刷条纹痕迹一致;卡脖附近直角结构处玻璃液流速非常缓慢,已经形成死区;部分第二循环玻璃液在卡脖周围,经过大量的、反复的循环,最后才流出玻璃窑,既增加了能耗,又有可能搅起玻璃窑底层的不动层,并与上层新鲜的玻璃液混合,使玻璃液均化效果降低;同时利用物理模拟,再现卡脖附近玻璃流态,与前述数值模拟结果一致。