靜壓箱結(jié)構(gòu)參數(shù)對出口流場均勻性影響的研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文靜壓箱結(jié)構(gòu)參數(shù)對出口流場均勻性影響的研究InvestigationonEffectsofStructureParametersofPlenumChamberonOutletFlowFieldUniformity學(xué)號：星!QQZ!至壘趙塞昌塾握大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要鋰離子電池作為新能源產(chǎn)業(yè)中重要的儲能元件，是國家重點支持發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)品。隔膜是鋰離子電

2、池結(jié)構(gòu)中四大關(guān)鍵元件之一。高質(zhì)量的隔膜能夠大大提高鋰離子電池的綜合性能，而隔膜厚度的均勻性是隔膜重要的質(zhì)量指標之一。隔膜厚度均勻性依賴于拉伸過程中熱風(fēng)加熱的均勻性，熱風(fēng)加熱均勻性依賴于熱風(fēng)風(fēng)速的均勻性，而靜壓箱就是保證出風(fēng)口熱風(fēng)風(fēng)速均勻的關(guān)鍵設(shè)備。目前，靜壓箱大多按照經(jīng)驗設(shè)計，實際中很難保證熱風(fēng)加熱的均勻性。本文分別以熱風(fēng)加熱系統(tǒng)中預(yù)熱段靜壓箱和拉伸段靜壓箱為研究對象，使用CFD(ComputationalFluidDynamics)數(shù)

3、值模擬與實驗相結(jié)合的方法，進行兩種靜壓箱內(nèi)部流場研究、數(shù)值模型的實驗驗證、兩種靜壓箱各結(jié)構(gòu)參數(shù)單因素研究、兩種靜壓箱孔板結(jié)構(gòu)參數(shù)多因素研究、兩種靜壓箱結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。研究主要內(nèi)容如下：首先，基于CFD數(shù)值模擬結(jié)果，以“速度偏差“為評價指標，分析兩種靜壓箱內(nèi)部速度場分布規(guī)律以及出口速度均勻性，并闡述靜壓箱的氣體整流機理。同時分別搭建預(yù)熱段靜壓箱和拉伸段靜壓箱的實驗系統(tǒng)，進行相應(yīng)的出口速度偏差測試，對比模擬和實驗結(jié)果表明：模擬和實驗的出口速度

4、分布比較吻合，說明預(yù)熱段和拉伸段靜壓箱的數(shù)值模型準確性高；預(yù)熱段和拉伸段靜壓箱速度偏差的實驗值分別約為04m／s、05m／s，滿足速度均勻性要求。然后，對兩種靜壓箱各參數(shù)進行單因素研究，指出各結(jié)構(gòu)參數(shù)對出口速度偏差的影響規(guī)律和影響程度，其中孔板結(jié)構(gòu)對出口速度偏差影響最大；并得到除孔板外其它結(jié)構(gòu)參數(shù)的最佳取值。其次，對兩種靜壓箱內(nèi)孔板結(jié)構(gòu)參數(shù)進行多因素研究(正交試驗)，給出孔直徑d、長徑比6、厚徑比s對出口速度偏差影響程度；確定兩種靜壓箱

5、各自孔板的最優(yōu)因素水平組合方案；并利用量綱分析和多元線性回歸，得到出口速度偏差與鈦J、￡之間的關(guān)聯(lián)式，在本正交試驗范圍內(nèi)，該關(guān)聯(lián)式能夠較好的預(yù)測各孔板參數(shù)的出口速度偏差值。最后，根據(jù)前文研究內(nèi)容，進一步優(yōu)化得到兩種靜壓箱各自最優(yōu)結(jié)構(gòu)參數(shù)，其中預(yù)熱段靜壓箱孔板幾何參數(shù)是：孔直徑d=8mm，孔中心距／=15mm，孔厚度t=6mm，拉伸段靜壓箱孔板幾何參數(shù)是：d=12mm，l=26mm，t=6mm，其它幾何參數(shù)均為原型尺寸。本文研究得到結(jié)論和