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模拟石英玻璃熔化过程的拉格朗日-欧拉组合方法。 (英语) Zbl 1464.80010号

摘要:石英玻璃具有优异的光学和热学性能,其特点是具有超低的缺陷浓度。在真空电加热炉中重熔未加工玻璃是一种去除气体杂质的仪器技术。在玻璃熔化过程中,传热、相变和很大的表面变形同时发生。基于网格的数值方法在跟踪高度畸变的自由表面时遇到困难,而光滑粒子流体动力学(SPH)是一种无网格的拉格朗日算法,可以方便地跟踪自由表面。然而,在目前的SPH方法中,复杂的传热无法得到很好的处理。在本研究中,SPH和FEM的优点被纳入一个专门用于石英玻璃熔化研究的组合方案。在所提出的方案中,采用有限元法通过计算主要传热来获得温度分布,并采用SPH对熔体流动和自由表面变形进行建模。铸锭分为液相、糊状和固态三个阶段。动量方程中的加速度项采用了一个修正因子,类似于网格法中的体积力,用于调整糊状物和固体速度。基于组合方案,详细研究了加热条件对熔化过程的影响。提出了带底部加热器的熔炉设计以及优化的加热策略,以通过抑制不完全熔化现象来改善熔炼过程。

MSC公司:

80A22型 Stefan问题、相位变化等。
76米28 粒子法和晶格气体法
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全文: 内政部

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