辐射加热与对流-辐射加热工艺对Low-E镀膜玻璃钢化的影响

摘要

对玻璃进行钢化，可显著地提高其强度，随着建筑节能要求的提高，Low-E玻璃得到大量应用。由于Low-E玻璃表面特定的辐射特性，使得其在钢化加热过程中，采用传统的加热工艺难以使玻璃板加热均匀，使得产品质量存在缺陷，如白色斑痕与光学缺陷、玻璃翘曲不稳定、鞍形和弧形、辊波状、端部翘曲和膜层烧损、以及炉内弯曲等。国外采用对流换热技术以弥补全辐射加热的不足。国内目前对该技术尚未完全掌握。本文通过运用数学模型、玻璃应力测试两种手段，进行了《Low-E玻璃的表面热辐射特性的数值模拟》、《Low-E玻璃在水平钢化炉中的传热数值模拟》、《两种加热方式钢化的玻璃的应力研究》等三方面的工作，对Low-E玻璃的钢化过程的传热进行了分析和比较，本文的主要工作包括： 1、根据传热理论，研究了Low-E玻璃表面辐射性。对Low-E玻璃板建立了二维导热模型。 2、应用封闭腔理论对钢化炉加热空间辐射热流分布进行数值模拟，以此为玻璃板上部边界条件，并计算比较了普通透明玻璃和Low-E玻璃在全辐射与对流-辐射条件下的温度分布。 3、用美国GUARDIAN公司镀膜玻璃在意大利IANUA公司和芬兰TAMGLASS公司的钢化炉内，用不同操作参数进行钢化处理，制得了样品，使用SM-100型定量应力仪对透明玻璃和Low-E玻璃进行了应力测定。 通过数学模型研究和钢化应力测量，充分体会到对流换热对消除玻璃板上加热不均匀的作用，搞清了对流换热系数和加热气体温度等参数对钢化操作的意义，认识了全辐射和对流-辐射条件下玻璃内应力状况。 经过本研究，可知对流／辐射换热技术在钢化炉内的应用前景广阔，能解决全辐射加热所引起的质量问题。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章、绪论

1.1、前 言

1.2、不同玻璃的传热特性及参数

1.2.1、普通透明玻璃

1.2.2、热反射镀膜玻璃

1.2.3、低辐射镀膜玻璃（Low-E玻璃）

1.3、玻璃的钢化加工

1.3.1、玻璃的钢化历史和进展

1.3.2全电热辐射加热

1.3.3辐射-强制对流加热

1.4、玻璃钢化过程常见的研究方法

1.4.1、数值模拟法

1.4.2 、钢化应力测试

1.5本论文的研究内容

第二章、Low-E玻璃的表面热辐射特性的数值模拟

2.1 Low-E玻璃的热辐射

2.2玻璃与加热元件之间的辐射换热

2.2.1普通透明玻璃与加热元件之间的辐射换热

2.2.2 Low-E玻璃与加热元件之间的辐射换热

2.3封闭空间各表面之间的角系数

2.3.1角系数的定义式

2.3.2角系数定义式的应用

2.3.3、角系数的求解

2.4模型求解

2.4.1某一谱带的黑体辐射力

2.4.2玻璃的黑度

2.4.3计算步骤

2.5求解结果

2.6本章小结

第三章、Low-E玻璃在水平钢化炉中的传热数值模拟

3.1玻璃板传热数学模型的建立

3.1.1水平钢化炉内的传热过程

3.1.2玻璃板传热的控制方程

3.1.3边界条件

3.1.4初始条件

3.2 模型的求解

3.2.1封闭腔内的辐射换热

3.2.2玻璃板下表面边界条件的求解

3.2.3计算步骤

3.3结果与讨论

3.3.1纯辐射加热

3.3.2辐射加热伴有对流换热

3.4 、本章小结

第四章、两种加热方式钢化的玻璃的应力研究

4.1概述

4.2、玻璃钢化应力产生的机理

4.2.1、玻璃的内应力

4.2.2、热弹性应力

4.2.3、结构应力

4.3 钢化玻璃表面应力的测定

4.3.1常见的无损测定钢化玻璃表面压应力的方法和仪器

4.3.2 SM-100型定量应力仪

4.3.3测试应力的计算方法

4.4、玻璃钢化的均匀度

4.5、两种加热方式钢化的玻璃的应力比较

4.5.1用电辐射炉钢化的玻璃应力

4.5.2用对流-辐射炉钢化的玻璃应力

4.6、本章小结

第五章 结 论

参考文献

硕士期间发表的论文、专著、取得的成果、专利

致谢