[发明专利]一种电热辊道炉结构优化方法

权利要求书

1.一种电热辊道炉结构优化方法，其特征在于，步骤为：

S01、建立多种具有不同设计参数的辊道炉炉体模型；

S02、将各辊道炉炉体模型导入ICEM CFD软件，进行模型修补和网格划分，并将网格划分后生成的网格文件导入至ANSYS Fluent软件；

S03、在ANSYS Fluent软件中设置材料物性参数、计算边界条件以及选择计算模型，对计算域进行初始化后利用求解器进行计算；

S04、将ANSYS Fluent软件计算得到的结果文件导入后处理软件CFD-POST中，对不同模型的炉膛中心截面的无量纲温差系数进行对比分析，将温差系数较小的辊道炉炉体模型作为优选方案。

2.根据权利要求1所述的电热辊道炉结构优化方法，其特征在于，将优选方案进行至少一次的设计参数调整，并重复步骤S02～S04，确定最终的辊道炉炉体模型。

3.根据权利要求1所述的电热辊道炉结构优化方法，其特征在于，所述设计参数包括炉膛宽高比、硅碳棒间距、进气口直径和排气口直径中的一种或多种。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电热辊道炉结构优化方法，其特征在于，在步骤S01中，通过Solidworks软件建立辊道炉炉体模型。

5.根据权利要求1至3中任意一项所述的电热辊道炉结构优化方法，其特征在于，所述模型文件格式为*.x_t格式；所述网格文件格式为*.msh格式。

6.根据权利要求1至3中任意一项所述的电热辊道炉结构优化方法，其特征在于，所述步骤S03中的材料物性参数包括密度、比热容和热导率。

7.根据权利要求1至3中任意一项所述的电热辊道炉结构优化方法，其特征在于，所述步骤S03中的计算边界条件包括：进气口类型为速度入口，速度v＝0.2m/s；出气口类型为压力出口，压力P＝2Pa；硅碳棒表面类型为壁面，表面热流密度q＝5.8×10⁴W/m²；炉体外表面类型为壁面，对流换热系数h＝15W/(℃·m²)。

8.根据权利要求1至3中任意一项所述的电热辊道炉结构优化方法，其特征在于，所述步骤S03中的计算模型包括湍流模型和辐射模型。

9.根据权利要求8所述的电热辊道炉结构优化方法，其特征在于，所述湍流模型为标准k-ε双方程模型；所述辐射模型为DO辐射模型。

10.根据权利要求1至3中任意一项所述的电热辊道炉结构优化方法，其特征在于，所述温差系数定义为：

其中，为炉膛中心截面的平均温度，σ为炉膛中心截面所有节点温度的标准差。