梭式窑的建模与仿真

论文摘要

梭式窑是20世纪60年代发展起来的新型间歇式窑炉,具有烧成制度易于改变、温度均匀、能耗低等优点,越来越受到青睐。梭式窑的运行状态是影响产品质量和生产效率的重要因素,因此开展这方面的理论与实验研究具有重要的意义和价值。本文以Visual Basic 6.0和Matlab 6.5为开发工具,以流体力学和传热学等热工理论为基础,对本实验室0.1m~3液化气梭式窑进行建模仿真。针对梭式窑窑体设计和操作中的重要问题建立数学模型,包括燃气流过阀门时的流量模型,窑体温度场、制品温度场的数学模型,利用数值方法及计算机技术进行计算机仿真。通过仿真得出具体的数据,模拟直观的图形。本文建立的0.1m~3液化气梭式窑仿真模型及对其部分运行状况的仿真分析,对于了解对象在实际运行中的主要控制控制参数变化的特点有较好的指导作用,对于窑炉中的现场试验的实施有一定的借鉴作用。为合理的进行本梭式窑的操作提供理论的依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 概述
• 1.1 陶瓷工业窑炉的发展及研究概况
• 1.2 窑炉仿真技术的应用和发展
• 1.3 未来仿真技术的发展趋势
• 1.3.1 基于Web的仿真
• 1.3.2 分布交互仿真
• 1.3.3 虚拟现实技术
• 1.4 Matlab与高级语言混合编程的研究现状
• 1.5 本文的结构及内容
• 2 仿真对象介绍
• 2.1 梭式窑结构介绍
• 2.2 燃烧器的结构及工作原理
• 2.2.1 自吸式烧嘴的结构
• 2.2.2 自吸式烧嘴的工作原理
• 2.3 温度测量
• 2.3.1 梭式窑温度测量仪器的选择
• 2.3.2 梭式窑内温度检测和控制
• 3 梭式窑计算机仿真方法
• 3.1 模拟仿真研究的主要内容
• 3.2 系统模型
• 3.2.1 系统结构模型
• 3.2.2 广义数学模型
• 3.2.3 模拟模型
• 3.3 本章小结
• 4 梭式窑仿真模型的建立
• 4.1 模型用途
• 4.2 燃料供应模块的数学模型
• 4.3 燃烧模块计算数学模型
• 4.3.1 燃料燃烧计算数学模型的建立
• 4.3.2 窑体温度场数学模型的建立
• 4.3.3 制品内部温度场数学模型的建立
• 4.3.4 热平衡方程
• 4.4 运行变量分析
• 4.5 本章小结
• 5 仿真分析
• 5.1 阀门开度的变化仿真及分析
• 5.2 窑墙的仿真结果及分析
• 5.3 制品的仿真结果
• 6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录: 附部分程序代码