热处理炉对流辐射复合换热的数值模拟

摘要

本文通过数值模拟研究了某型太阳能电池热处理炉的对流辐射复合换热及炉内板件应力变形，得到了加热阶段炉内工件不同时刻的温度场和热流量及变形量。结果发现炉内最外侧基板以辐射加热为主，板的两面受热不均衡且有厚向温度梯度；而靠内侧的基板以对流加热为主且受热均衡。分析了加热阶段最外侧玻璃基板的温差应力，判断厚向温差应力会在弹性体阶段和弹塑性阶段导致同一方向的翘曲变形。进行了板件热结构耦合的弹性应变模拟，得到的变形情况验证了判断并与实际生产现象相符，可为改进或设计炉型提供依据。