隧道窑制品加热过程的研究(16)

东北大学硕士学位论文第二章隧道窑制品传热数学模型２．２模型的基本假设

实际隧道窑窑内热量传递、温度分布随时间和位置不同而差异很大。影响隧道窑内温度分布和热量传递的因素也很多，既有工艺条件如燃料选择、烧成曲线等，也有制品本身的热物性参数，还有外部条件如环境温度、大气压力等，它们之间也相互影响，从而呈现错综复杂的情形。抓住主要矛盾，对窑内环境、温度场进行一些简化和约定是很有必要的。本文在分析过程中对隧道窑内作如下简化、假设和约定：

（１）窑内气体经过每一台窑车位时，是简单的“柱状”气流，因此在每一车位的同一高度都呈现出均匀的成分和流动速度。窑内烟气只在轴向流动。

假定烟气温度在每个车位同一个横断面内的同一高度上是均匀一致的，烟气温度在高度方向上呈线性分布，纵向（轴向）上两个热电偶之间的烟气温度也呈线性分布。特定节点的烟气温度取生产实测温度的平均值，其余节点温度根据线性方程计算求出。

（２）空气的渗入被认为是向每个车位内间断地、单独地输入加以处理，流量取决于局部窑压。同时烟气与漏入空气的混合是一个瞬态过程（推车瞬间），在搅动良好的部位以不传热的方式进行混合，一般是在车位交接处。

（３）窑车因为间歇推车引起的瞬变状态时间，一般比推车间隔短得多，所以认为隧道窑内制品的加热是在一个个独立车位上稳定加热，在推车过程中无加热。某一车位某一时刻制品的表面及内部初始温度为上一时刻内制品最终的表面和内部温度；某一车位最初时刻的初始温度，为上一车位最终时刻的温度。

（４）车衬部位由于隧道窑结构的影响，认为其周围侧面是绝热界面。车衬耐火材料上表面与制品接触，两者之间以导热方式传递热量；车衬的下表面直接与窑车下部空气接触，有对流传热和辐射传热现象。

（５）制品和车衬的比热ｃ、导热系数＾随温度变化而变化…。其它热物性参数如热膨胀系数等，因在理论计算和实验现象中作用均不明显，所以将其忽略。

（６）采用假定分区法，处理制品及车衬、窑壁和烟气之间的辐射热交换。假设所有固体表面均为黑体，气体被认为是光学性质均匀的灰体。窑墙和窑顶的内壁温度等同于该位置的烟气温度。（７）化学反应、传质对传热的影响可以忽略。