MnZn铁氧体烧结过程中温度场模拟

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1、硕士论文MnZn铁氧体烧结过程中温度场模拟摘要本文对29M氮气保护隧道窑中MnZn铁氧体的烧结过程进行模拟。在专业CFD前处理器GAMBIT中建立简化的三维窑腔模型并进行有限网格的划分。判断气体在窑腔内的流动状态，选择雷诺应力模型作为温度场模拟的数学基础。利用专业CFD软件FLUENT进行求解计算，得到窑腔内温度场分布的情况。分析了窑腔内温度场分布的特征以及流场对温度场分布的影响；对比了实际气流流场、无气流流场、减小进气速度、增大进气速度、改变气孔位置、圆环透气六种情况下温度场分布的不同。模拟结果表明：窑腔内温度场的分布是不

2、均匀的。冷空气的流动吸收并带走热量，中间位置的铁氧体由于受到四周铁氧体的包围保护热量损失小，温度偏高，而四周的温度偏低；另外由于铁氧体区域的上表面接触冷空气，温度低于下表面。降低进气速度可以改善窑腔内温度场的均匀性，反之提高进气速度会加剧窑腔内温度场的不均匀性。进气速度慢，冷空气吸收并带走热量的速度慢，传热更加充分；反之传热不充分，温度场分布不均匀。改变进气孔和出气孔位置在相应面的中心位置改变了温度场分布的特征，但是不会改善窑腔内温度场的均匀性。气孔设在中I’日J位置时，冷空气对称地扩散开来，向四周的绕流慢，远离进气孔的铁氧

3、体受到冷空气影响的速度慢，传热充分。改变进气孔为圆坏透气，冷气流能在四周快速分散丌来，可以使窑腔内温度场变得均匀。关键词：MnZn铁氧体，烧结，传热，温度场，计算机模拟Abstract硕一二论文TheprocessofsinteringofIV[nZnferriteintunnelkilnprotectingby29Mnitrogenwasstudiedinthispaper．3-Dmodelofkilnchamberwa$setupandmeshedintheprofessionalpre—processorGAMBITo

4、fCFD．AndthenReynoldsstressmodelwasselected嬲themathematicalbasisofthetemperaturefieldjudgingfromthemotionofgasinthekilnchamber．ThenFluent，theprofessionalCFDsoftware，Wasusedtocomputetheproblem，the3一DtemperaturefieldinthekilnchamberWaSobtainedfinally．Thecharacteristic

5、softhetemperaturefieldandtheinfluenceofflowtothedistributionofthetemperaturefieldwereanalyzed；thedifferenceoftemperaturefieldamongactualgasflow,nogasflow,variationsofinletspeed，inletporesofdifferentpositionsandringinletporesWascompared．Thesimulationresultsshowthat：

6、thedistributionoftemperaturefieldinkilnchamberisnon·uniform．Theflowingcoldairabsorbsandremovesheat，thetemperatureofmiddleferriteishigherthanthatofsurroundingferrite，becausetheheatlossofmiddleferritewhichisundertheprotectionofsurroundingferriteissmall；inaddition，the

7、temperatureoflowersurfaceofferriteregionishigherthanthatofuppersurfacewhichcontactwiththecoldair．ReducingofinletspeedCanimprovetheuniformityofthetemperaturefieldofkilnchamber,onthecontrary,increasingofinletspeedwillmaketheuniformityworse．Thecoldgaswilltakelessheat，

8、andtheheattransportCanbemorefullywhiletheinletspeedissmall，otherwise，theheattransportwillbeinadequateandthedistributionoftemperaturefieldwillbeno