雙向拉伸薄膜用靜壓箱流場數(shù)值模擬及優(yōu)化研究
發(fā)布時間:2021-04-29 20:00
雙向拉伸薄膜有著優(yōu)異的使用性能,在各行業(yè)中應(yīng)用廣泛。溫度控制技術(shù)是影響雙向拉伸薄膜制備的重要技術(shù),也是薄膜行業(yè)未來發(fā)展的一項關(guān)鍵技術(shù)。靜壓箱的出風(fēng)均勻性是薄膜溫度控制的關(guān)鍵因素,進(jìn)而影響薄膜的性能。因此,研究靜壓箱內(nèi)外流場的空氣流動狀況以及出風(fēng)均勻性對于其設(shè)計具有指導(dǎo)意義,也對薄膜制備中的溫度控制技術(shù)具有重要意義。本文研究的橫向拉伸段靜壓箱,源于桂林電器科學(xué)研究院有限公司的8.2米雙向拉伸聚丙烯薄膜生產(chǎn)線。為研究其靜壓箱內(nèi)外流場分布特性與風(fēng)速均勻性,針對實驗條件使用CFD軟件Fluent進(jìn)行求解。根據(jù)實驗工況確定數(shù)學(xué)模型與邊界條件,將模擬數(shù)據(jù)與實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,兩組數(shù)據(jù)誤差在7.5%以內(nèi),確定了模型建模、網(wǎng)格劃分與求解設(shè)置的可行性。在計算實驗?zāi)P偷幕A(chǔ)上,對不同風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的靜壓箱出風(fēng)狀態(tài)進(jìn)行了計算,模擬該靜壓箱在900、1200、1500、1800與2100rpm的風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下的使用情況,并以單風(fēng)箱速度偏差、靜壓箱速度偏差與對角偏差對其出風(fēng)均勻性進(jìn)行評價。計算結(jié)果表明,各方案的單風(fēng)箱速度偏差與對角偏差均能滿足工程要求。但由于對角現(xiàn)象的存在,當(dāng)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過1200rpm條件下,靜壓箱速度偏...
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 論文選題背景及意義
1.2 雙向拉伸薄膜拉伸過程設(shè)備研究
1.2.1 塑料薄膜拉伸工藝研究現(xiàn)狀
1.2.2 靜壓箱研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究思路及研究內(nèi)容
第二章 拉伸段靜壓箱數(shù)值模擬與實驗驗證
2.1 數(shù)值模擬基礎(chǔ)
2.1.1 控制方程
2.1.2 數(shù)值模擬使用的軟件
2.2 靜壓箱模型
2.2.1 靜壓箱箱體
2.2.2 風(fēng)機(jī)
2.2.3 調(diào)風(fēng)閥
2.2.4 孔板式出風(fēng)孔
2.3 靜壓箱實驗方案與數(shù)值模擬
2.3.1 實驗方案
2.3.2 實驗計算域模型
2.3.3 實驗?zāi)P陀嬎阌蚓W(wǎng)格劃分
2.3.4 實驗?zāi)P颓蠼庠O(shè)置
2.4 實驗?zāi)P陀嬎憬Y(jié)果分析
2.4.1 邊界層網(wǎng)格
2.4.2 流場可視化分析
2.4.3 模擬結(jié)果對比
2.5 本章小結(jié)
第三章 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速對靜壓箱出風(fēng)均勻性的影響
3.1 風(fēng)速選取與求解設(shè)置
3.2 計算結(jié)果分析
3.2.1 出風(fēng)總質(zhì)量流率與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系
3.2.2 各風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下出風(fēng)均勻性分析
3.2.3 生產(chǎn)工況流場可視化分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 孔板結(jié)構(gòu)對風(fēng)速均勻性的影響
4.1 試驗指標(biāo)、因素與水平
4.2 網(wǎng)格劃分與求解設(shè)置
4.3 計算結(jié)果分析
4.3.1 各方案質(zhì)量流率與出風(fēng)速度
4.3.2 各方案總質(zhì)量流率
4.3.3 各方案出風(fēng)均勻性
4.4 本章小結(jié)
第五章 導(dǎo)流結(jié)構(gòu)對風(fēng)速均勻性的影響
5.1 幾何模型建立
5.2 網(wǎng)格劃分和邊界條件
5.3 計算結(jié)果分析
5.3.1 優(yōu)化方案流場可視化分析
5.3.2 出風(fēng)孔風(fēng)速均勻性分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙向拉伸薄膜工程技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展(下)[J]. 張友根. 橡塑技術(shù)與裝備. 2018(22)
[2]不同噴口結(jié)構(gòu)對沖擊式速凍機(jī)換熱特性影響的模擬研究[J]. 楊大章,謝晶,王金鋒,舒志濤. 熱能動力工程. 2018(10)
[3]雙向拉伸薄膜工程技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展(上)[J]. 張友根. 橡塑技術(shù)與裝備. 2018(20)
[4]雙向拉伸聚酯薄膜生產(chǎn)技術(shù)研究[J]. 俞建兵. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2017(24)
[5]雙向拉伸聚丙烯薄膜生產(chǎn)線技術(shù)綜述[J]. 楊增帥,王會剛,田有明. 世界有色金屬. 2017(11)
[6]靜壓箱流場的數(shù)值模擬與實驗研究[J]. 夏良志,劉青,邵繼東,趙宗昌,于才淵. 高校化學(xué)工程學(xué)報. 2017(03)
[7]雙向拉伸多層共擠復(fù)合薄膜的生產(chǎn)制備和進(jìn)展[J]. 曾碧榕,陳國榮,王榮貴,朱繼紅,張秀華,羅偉昂,羅宇峰,許一婷,戴李宗. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(05)
[8]國內(nèi)鋰離子電池隔膜發(fā)展簡析及建議[J]. 李巖,張曉崴. 化學(xué)工業(yè). 2017(02)
[9]BOPP薄膜雙向拉伸工藝的探討[J]. 高達(dá)利,張師軍,鄒浩,劉建葉,張麗英,李杰,徐萌,徐凱. 塑料科技. 2015(09)
[10]雙向拉伸薄膜行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展思考[J]. 廖凱明,吳耀根. 塑料制造. 2015(05)
碩士論文
[1]靜壓箱結(jié)構(gòu)參數(shù)對出口流場均勻性影響的研究[D]. 邵繼東.大連理工大學(xué) 2013
本文編號:3168084
【文章來源】:華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 論文選題背景及意義
1.2 雙向拉伸薄膜拉伸過程設(shè)備研究
1.2.1 塑料薄膜拉伸工藝研究現(xiàn)狀
1.2.2 靜壓箱研究現(xiàn)狀
1.3 本文研究思路及研究內(nèi)容
第二章 拉伸段靜壓箱數(shù)值模擬與實驗驗證
2.1 數(shù)值模擬基礎(chǔ)
2.1.1 控制方程
2.1.2 數(shù)值模擬使用的軟件
2.2 靜壓箱模型
2.2.1 靜壓箱箱體
2.2.2 風(fēng)機(jī)
2.2.3 調(diào)風(fēng)閥
2.2.4 孔板式出風(fēng)孔
2.3 靜壓箱實驗方案與數(shù)值模擬
2.3.1 實驗方案
2.3.2 實驗計算域模型
2.3.3 實驗?zāi)P陀嬎阌蚓W(wǎng)格劃分
2.3.4 實驗?zāi)P颓蠼庠O(shè)置
2.4 實驗?zāi)P陀嬎憬Y(jié)果分析
2.4.1 邊界層網(wǎng)格
2.4.2 流場可視化分析
2.4.3 模擬結(jié)果對比
2.5 本章小結(jié)
第三章 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速對靜壓箱出風(fēng)均勻性的影響
3.1 風(fēng)速選取與求解設(shè)置
3.2 計算結(jié)果分析
3.2.1 出風(fēng)總質(zhì)量流率與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系
3.2.2 各風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速下出風(fēng)均勻性分析
3.2.3 生產(chǎn)工況流場可視化分析
3.3 本章小結(jié)
第四章 孔板結(jié)構(gòu)對風(fēng)速均勻性的影響
4.1 試驗指標(biāo)、因素與水平
4.2 網(wǎng)格劃分與求解設(shè)置
4.3 計算結(jié)果分析
4.3.1 各方案質(zhì)量流率與出風(fēng)速度
4.3.2 各方案總質(zhì)量流率
4.3.3 各方案出風(fēng)均勻性
4.4 本章小結(jié)
第五章 導(dǎo)流結(jié)構(gòu)對風(fēng)速均勻性的影響
5.1 幾何模型建立
5.2 網(wǎng)格劃分和邊界條件
5.3 計算結(jié)果分析
5.3.1 優(yōu)化方案流場可視化分析
5.3.2 出風(fēng)孔風(fēng)速均勻性分析
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]雙向拉伸薄膜工程技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展(下)[J]. 張友根. 橡塑技術(shù)與裝備. 2018(22)
[2]不同噴口結(jié)構(gòu)對沖擊式速凍機(jī)換熱特性影響的模擬研究[J]. 楊大章,謝晶,王金鋒,舒志濤. 熱能動力工程. 2018(10)
[3]雙向拉伸薄膜工程技術(shù)的創(chuàng)新現(xiàn)狀和進(jìn)展(上)[J]. 張友根. 橡塑技術(shù)與裝備. 2018(20)
[4]雙向拉伸聚酯薄膜生產(chǎn)技術(shù)研究[J]. 俞建兵. 科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新. 2017(24)
[5]雙向拉伸聚丙烯薄膜生產(chǎn)線技術(shù)綜述[J]. 楊增帥,王會剛,田有明. 世界有色金屬. 2017(11)
[6]靜壓箱流場的數(shù)值模擬與實驗研究[J]. 夏良志,劉青,邵繼東,趙宗昌,于才淵. 高校化學(xué)工程學(xué)報. 2017(03)
[7]雙向拉伸多層共擠復(fù)合薄膜的生產(chǎn)制備和進(jìn)展[J]. 曾碧榕,陳國榮,王榮貴,朱繼紅,張秀華,羅偉昂,羅宇峰,許一婷,戴李宗. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(05)
[8]國內(nèi)鋰離子電池隔膜發(fā)展簡析及建議[J]. 李巖,張曉崴. 化學(xué)工業(yè). 2017(02)
[9]BOPP薄膜雙向拉伸工藝的探討[J]. 高達(dá)利,張師軍,鄒浩,劉建葉,張麗英,李杰,徐萌,徐凱. 塑料科技. 2015(09)
[10]雙向拉伸薄膜行業(yè)創(chuàng)新發(fā)展思考[J]. 廖凱明,吳耀根. 塑料制造. 2015(05)
碩士論文
[1]靜壓箱結(jié)構(gòu)參數(shù)對出口流場均勻性影響的研究[D]. 邵繼東.大連理工大學(xué) 2013
本文編號:3168084
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