Anwendung der Isotopen-Meßtechnik und eines mathematischen Modells zur Bestimmung der Strömungsverteilung in einer Schmelzwanne

Abstract

An einer mit sieben Querbrennern beheizten Glasschmelzwanne wurden wiederholt die Isotopen ²⁴Na und ¹⁹⁸Au dem Gemenge zugefügt und sowohl das Vordringen der Isotopen in die Schmelze als auch die Übergangsfunktion im Durchlaß gemessen. Die Meßwerte wurden mit Berechnungen, die mit einem zweidimensionalen mathematischen Modell durchgeführt wurden, verglichen. Aus den Messungen und den Berechnungen läßt sich übereinstimmend ableiten, daß die Rückströmung ungefähr 69 % der Vorwärtsströmung und daß die Laufzeit der kritischen Stromlinie lediglich 10 % der mittleren Verweilzeit der Glasmasse in der Wanne betragen. Die maximalen Geschwindigkeiten in der Entnahmeströmung sind 10- bis 20mal größer als die sich theoretisch im gesamten Querschnitt einstellende mittlere Geschwindigkeit.

Use of Isotope measurement technology and a mathematical model to determine the residence time distribution in a glass tank Measurements were made on a seven port cross-fired tank using repeated additions of ²⁴Na and ¹⁹⁸Au to the batch to establish the transfer function of the isotopes in the melt to the throat. The results of measurements were compared with calculated values obtained from a two dimensional mathematical model. From the two sets of results it may be concluded that the return flow is around 69 % of the forward flow and that the residence time for the critical flow path is only about 10 % of the average for the whole tank. The maximum velocities of the throughput flow are 10 to 20 times greater than the theoretical average velocity for the whole cross-section.

Application des techniques d'analyse au moyen d'isotopes et d'un modèle mathématique a la determination de la distribution des courants dans un four à bassin On a ajouté à plusieurs reprises les isotopes ²⁴Na et ¹⁹⁸Au à la composition d'un bassin chauffé par sept brûleurs transversaux afin de mesurer le déplacement des isotopes dans la fônte ainsi que la fonction de transition dans la gorge. On compare les valeurs mesurées aux calculs effectués à l'aide d'un modèle mathématique bidimensionnel. Les valeurs calculées et mesurées permettent de déduire que le courant de retour s'élève à environ 69 % du courant direct et que la durée d'établissement de la ligne de courant critique ne correspond qu'à 10 % du temps moyen de séjour de la fonte dans le bassin. La vitesse maximale du courant de tirée est 10 à 20 fois supérieure à la vitesse moyenne qui s'établirait théoriquement à travers toute la section du bassin.