冷卻鼓裝置是膠片生產(chǎn)線上的一個(gè)重要組成部分,作用是對(duì)壓延成型的膠片充分降溫并均勻冷卻,以避免膠片成型過(guò)程中因長(zhǎng)時(shí)間高溫造成的性能下降,例如膠片在長(zhǎng)時(shí)間高溫下分子鏈容易斷裂。因此,壓延成型的膠片在冷卻鼓上的冷卻對(duì)膠片質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。本課題結(jié)合流體力學(xué)和傳熱學(xué)理論,采用FLUENT軟件對(duì)膠片在冷卻鼓上的穩(wěn)態(tài)換熱過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,并分析在膠片冷卻過(guò)程中各參數(shù)對(duì)膠片冷卻效率的影響。主要內(nèi)容如下:（1）基于流體力學(xué)、傳熱學(xué)和數(shù)值模擬理論,對(duì)膠片在冷卻過(guò)程中涉及到流動(dòng)和傳熱的協(xié)同問(wèn)題進(jìn)行了研究,分析了影響傳熱的參數(shù)并建立了相關(guān)數(shù)學(xué)模型。（2）針對(duì)固體動(dòng)邊界傳熱模擬技術(shù)的限制,提出了熱-流-固耦合換熱下膠片冷卻的模擬方法,將固體膠片模擬為流體膠片,建立了膠片-冷卻鼓三維耦合換熱模型。（3）對(duì)6種不同工況下膠片在10個(gè)冷卻鼓上的冷卻過(guò)程進(jìn)行了模擬,得到了膠片和冷卻鼓的溫度分布。與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn),模擬結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果吻合,驗(yàn)證了所提出的傳熱有限元數(shù)值分析模擬方法的合理性。（4）建立了單冷卻鼓有限元分析模型,系統(tǒng)分析了膠片冷卻過(guò)程的工藝參數(shù)和冷卻鼓結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)膠片冷卻效率的影響,其中工藝參數(shù)包括膠片... 

【文章來(lái)源】：北京化工大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
摘要
ABSTRACT
符號(hào)說(shuō)明
第一章 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 膠片冷卻裝置
        1.2.1 風(fēng)冷式膠片冷卻裝置
        1.2.2 水冷式膠片冷卻裝置
    1.3 冷卻鼓的研究進(jìn)展
        1.3.1 冷卻鼓的制造技術(shù)
        1.3.2 冷卻鼓的應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.3.3 冷卻鼓的數(shù)值模擬
    1.4 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 壓延膠片與冷卻鼓傳熱分析基本理論與假設(shè)
    2.1 研究方法簡(jiǎn)介
    2.2 計(jì)算流體力學(xué)理論在冷卻鼓中的應(yīng)用
        2.2.1 流體力學(xué)理論
        2.2.2 流體力學(xué)基本控制方程
        2.2.3 湍流模型基本理論
    2.3 膠片與冷卻鼓在傳熱過(guò)程中的數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 傳熱學(xué)基本方程
        2.3.2 膠片與冷卻鼓傳熱過(guò)程分析
    2.4 本章小結(jié)
第三章 壓延膠片與冷卻鼓傳熱過(guò)程的數(shù)值模擬
    3.1 數(shù)值模擬模型的建立
        3.1.1 膠片冷卻裝置結(jié)構(gòu)
        3.1.2 膠片和冷卻鼓的有限元幾何模型
        3.1.3 膠片冷卻過(guò)程中的技術(shù)參數(shù)
    3.2 計(jì)算域的網(wǎng)格設(shè)置
        3.2.1 網(wǎng)格類型和膨脹層層數(shù)的無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
        3.2.2 網(wǎng)格尺寸無(wú)關(guān)性驗(yàn)證
        3.2.3 網(wǎng)格劃分
    3.3 膠片換熱過(guò)程仿真分析
        3.3.1 湍流模型的選擇
        3.3.2 材料屬性設(shè)置
        3.3.3 旋轉(zhuǎn)區(qū)域設(shè)置
        3.3.4 邊界條件的設(shè)置
        3.3.5 求解控制
    3.4 結(jié)果分析
        3.4.1 溫度場(chǎng)分析
        3.4.2 模擬結(jié)果分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 影響壓延膠片冷卻效率的參數(shù)敏感度分析
    4.1 有限元分析模型
        4.1.1 幾何模型
        4.1.2 網(wǎng)格劃分
        4.1.3 邊界條件設(shè)置
    4.2 各參數(shù)的影響分析
        4.2.1 膠片寬度
        4.2.2 膠片厚度
        4.2.3 生產(chǎn)線速度
        4.2.4 膠片包角
        4.2.5 冷卻水流量
        4.2.6 冷卻水入鼓溫度
        4.2.7 膠片入鼓溫度
        4.2.8 環(huán)境溫度
        4.2.9 螺旋流道高度
        4.2.10 冷卻鼓材料
        4.2.11 冷卻鼓壁厚
    4.3 參數(shù)敏感度分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
作者及導(dǎo)師簡(jiǎn)介
附件



本文編號(hào)：3172775