Erfassung der Homogenisierungswirkung der Glasströmungen in einer „Läuterkennzahl"

Abstract

Aufbauend auf einem mathematischen Modell zur Berechnung der Temperatur- und Geschwindigkeitsverteilung in Glasschmelzwannen mit Durchlaß wurde eine „Läuterkennzahl" für die Entgasung der Schmelze abgeleitet. Da sich in jedem Volumenelement der Schmelze die Homogenisierung auf Grund der dort herrschenden Temperaturen und strömungsmechanischen Kräfte vollzieht, kann den Teilchen in jedem dieser Volumenelemente eine für die Läuterung charakteristische Kennzahl zugeordnet werden. Das Integral über alle Volumenelemente, die ein Teilchen auf einer bestimmten Stromlinie durchfließt, ergibt dann die Läuterkennzahl, so daß eine differenzierte Betrachtung der Läuterwirkung auf unterschiedlichen Stromlinien möglich wird. Stromlinien, die in den Bereich der freien Badoberfläche führen, haben besonders günstige Läuterkennzahlen. Für sie ist der Weg, den eine Blase zurücklegen muß, um die Schmelze zu verlassen, besonders kurz. Expression of the homogenizing action of glass flow in a "refining number" A "refining number" for removal of gas from the melt has been developed from a mathematical model of the temperature and velocity distributions in a glass tank with a throat. The homogenizing effect in any volume element can be assessed from its temperature and flow behaviour which can then be used to produce a parameter characteristic of refining. The integral of this parameter over all the volume elements through which a streamline passes then gives a refining number. This permits evaluation of refining action along different streamlines. Streamlines near the free surface of the melt have particularly favourable values of refining number because the length of path to remove a bubble from the melt is particularly short. Mise en évidence de l'effet d'homogénéisation des courants de verre par un «nombre caractéristique d'affinage» En se basant sur un modèle mathématique destiné à calculer la distribution des températures et des vitesses dans les bassins de fusion de verre équipés d'une gorge, on déduit un «nombre caractéristique d'affinage» qui caractérise le dégazage de la fonte. Etant donné qu'à l'intérieur de chaque élément de volume de la fonte, l'homogénéisation est fonction des températures locales et des forces mécaniques d'écoulement, on peut attribuer aux particules de chacun de ces éléments de volume un paramètre caractéristique d'affinage. L'intégrale de tous les éléments de volume que traverse l'une de ces particules lorsqu'elle suit une ligne de courant donnée fournit alors le nombre caractéristique d'affinage, qui permet d'étudier de manière différenciée l'action affinante le long des différentes lignes de courant. Les lignes de courant qui conduisent à la zone de surface libre du bain possèdent des nombres caractéristiques d'affinage particulièrement favorables. Le chemin que doit parcourir une Bulle pour quitter la fonte s'en trouve singulièrement réduit.