双向拉伸薄膜用静压箱流场数值模拟及优化研究
发布时间：2021-04-29 20:00
双向拉伸薄膜有着优异的使用性能,在各行业中应用广泛。温度控制技术是影响双向拉伸薄膜制备的重要技术,也是薄膜行业未来发展的一项关键技术。静压箱的出风均匀性是薄膜温度控制的关键因素,进而影响薄膜的性能。因此,研究静压箱内外流场的空气流动状况以及出风均匀性对于其设计具有指导意义,也对薄膜制备中的温度控制技术具有重要意义。本文研究的横向拉伸段静压箱,源于桂林电器科学研究院有限公司的8.2米双向拉伸聚丙烯薄膜生产线。为研究其静压箱内外流场分布特性与风速均匀性,针对实验条件使用CFD软件Fluent进行求解。根据实验工况确定数学模型与边界条件,将模拟数据与实验数据进行对比,两组数据误差在7.5%以内,确定了模型建模、网格划分与求解设置的可行性。在计算实验模型的基础上,对不同风机转速下的静压箱出风状态进行了计算,模拟该静压箱在900、1200、1500、1800与2100rpm的风机转速下的使用情况,并以单风箱速度偏差、静压箱速度偏差与对角偏差对其出风均匀性进行评价。计算结果表明,各方案的单风箱速度偏差与对角偏差均能满足工程要求。但由于对角现象的存在,当风机转速超过1200rpm条件下,静压箱速度偏...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 论文选题背景及意义
1.2 双向拉伸薄膜拉伸过程设备研究
1.2.1 塑料薄膜拉伸工艺研究现状
1.2.2 静压箱研究现状
1.3 本文研究思路及研究内容
第二章 拉伸段静压箱数值模拟与实验验证
2.1 数值模拟基础
2.1.1 控制方程
2.1.2 数值模拟使用的软件
2.2 静压箱模型
2.2.1 静压箱箱体
2.2.2 风机
2.2.3 调风阀
2.2.4 孔板式出风孔
2.3 静压箱实验方案与数值模拟
2.3.1 实验方案
2.3.2 实验计算域模型
2.3.3 实验模型计算域网格划分
2.3.4 实验模型求解设置
2.4 实验模型计算结果分析
2.4.1 边界层网格
2.4.2 流场可视化分析
2.4.3 模拟结果对比
2.5 本章小结
第三章 风机转速对静压箱出风均匀性的影响
3.1 风速选取与求解设置
3.2 计算结果分析
3.2.1 出风总质量流率与风机转速之间的关系
3.2.2 各风机转速下出风均匀性分析
3.2.3 生产工况流场可视化分析
3.3 本章小结
第四章 孔板结构对风速均匀性的影响
4.1 试验指标、因素与水平
4.2 网格划分与求解设置
4.3 计算结果分析
4.3.1 各方案质量流率与出风速度
4.3.2 各方案总质量流率
4.3.3 各方案出风均匀性
4.4 本章小结
第五章 导流结构对风速均匀性的影响
5.1 几何模型建立
5.2 网格划分和边界条件
5.3 计算结果分析
5.3.1 优化方案流场可视化分析
5.3.2 出风孔风速均匀性分析
5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]双向拉伸薄膜工程技术的创新现状和进展(下)[J]. 张友根. 橡塑技术与装备. 2018(22)
[2]不同喷口结构对冲击式速冻机换热特性影响的模拟研究[J]. 杨大章,谢晶,王金锋,舒志涛. 热能动力工程. 2018(10)
[3]双向拉伸薄膜工程技术的创新现状和进展(上)[J]. 张友根. 橡塑技术与装备. 2018(20)
[4]双向拉伸聚酯薄膜生产技术研究[J]. 俞建兵. 科学技术创新. 2017(24)
[5]双向拉伸聚丙烯薄膜生产线技术综述[J]. 杨增帅,王会刚,田有明. 世界有色金属. 2017(11)
[6]静压箱流场的数值模拟与实验研究[J]. 夏良志,刘青,邵继东,赵宗昌,于才渊. 高校化学工程学报. 2017(03)
[7]双向拉伸多层共挤复合薄膜的生产制备和进展[J]. 曾碧榕,陈国荣,王荣贵,朱继红,张秀华,罗伟昂,罗宇峰,许一婷,戴李宗. 高分子材料科学与工程. 2017(05)
[8]国内锂离子电池隔膜发展简析及建议[J]. 李岩,张晓崴. 化学工业. 2017(02)
[9]BOPP薄膜双向拉伸工艺的探讨[J]. 高达利,张师军,邹浩,刘建叶,张丽英,李杰,徐萌,徐凯. 塑料科技. 2015(09)
[10]双向拉伸薄膜行业创新发展思考[J]. 廖凯明,吴耀根. 塑料制造. 2015(05)
硕士论文
[1]静压箱结构参数对出口流场均匀性影响的研究[D]. 邵继东.大连理工大学 2013
本文编号：3168084
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 论文选题背景及意义
1.2 双向拉伸薄膜拉伸过程设备研究
1.2.1 塑料薄膜拉伸工艺研究现状
1.2.2 静压箱研究现状
1.3 本文研究思路及研究内容
第二章 拉伸段静压箱数值模拟与实验验证
2.1 数值模拟基础
2.1.1 控制方程
2.1.2 数值模拟使用的软件
2.2 静压箱模型
2.2.1 静压箱箱体
2.2.2 风机
2.2.3 调风阀
2.2.4 孔板式出风孔
2.3 静压箱实验方案与数值模拟
2.3.1 实验方案
2.3.2 实验计算域模型
2.3.3 实验模型计算域网格划分
2.3.4 实验模型求解设置
2.4 实验模型计算结果分析
2.4.1 边界层网格
2.4.2 流场可视化分析
2.4.3 模拟结果对比
2.5 本章小结
第三章 风机转速对静压箱出风均匀性的影响
3.1 风速选取与求解设置
3.2 计算结果分析
3.2.1 出风总质量流率与风机转速之间的关系
3.2.2 各风机转速下出风均匀性分析
3.2.3 生产工况流场可视化分析
3.3 本章小结
第四章 孔板结构对风速均匀性的影响
4.1 试验指标、因素与水平
4.2 网格划分与求解设置
4.3 计算结果分析
4.3.1 各方案质量流率与出风速度
4.3.2 各方案总质量流率
4.3.3 各方案出风均匀性
4.4 本章小结
第五章 导流结构对风速均匀性的影响
5.1 几何模型建立
5.2 网格划分和边界条件
5.3 计算结果分析
5.3.1 优化方案流场可视化分析
5.3.2 出风孔风速均匀性分析
5.4 本章小结
结论与展望
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]双向拉伸薄膜工程技术的创新现状和进展(下)[J]. 张友根. 橡塑技术与装备. 2018(22)
[2]不同喷口结构对冲击式速冻机换热特性影响的模拟研究[J]. 杨大章,谢晶,王金锋,舒志涛. 热能动力工程. 2018(10)
[3]双向拉伸薄膜工程技术的创新现状和进展(上)[J]. 张友根. 橡塑技术与装备. 2018(20)
[4]双向拉伸聚酯薄膜生产技术研究[J]. 俞建兵. 科学技术创新. 2017(24)
[5]双向拉伸聚丙烯薄膜生产线技术综述[J]. 杨增帅,王会刚,田有明. 世界有色金属. 2017(11)
[6]静压箱流场的数值模拟与实验研究[J]. 夏良志,刘青,邵继东,赵宗昌,于才渊. 高校化学工程学报. 2017(03)
[7]双向拉伸多层共挤复合薄膜的生产制备和进展[J]. 曾碧榕,陈国荣,王荣贵,朱继红,张秀华,罗伟昂,罗宇峰,许一婷,戴李宗. 高分子材料科学与工程. 2017(05)
[8]国内锂离子电池隔膜发展简析及建议[J]. 李岩,张晓崴. 化学工业. 2017(02)
[9]BOPP薄膜双向拉伸工艺的探讨[J]. 高达利,张师军,邹浩,刘建叶,张丽英,李杰,徐萌,徐凯. 塑料科技. 2015(09)
[10]双向拉伸薄膜行业创新发展思考[J]. 廖凯明,吴耀根. 塑料制造. 2015(05)
硕士论文
[1]静压箱结构参数对出口流场均匀性影响的研究[D]. 邵继东.大连理工大学 2013
本文编号：3168084
本文链接：https://www.wllwen.com/guanlilunwen/gongchengguanli/3168084.html
