三層薄膜擠出吹塑過程中機頭流場的模擬分析.pdf

1、塑料薄膜適用的范圍廣,主要應(yīng)用在包裝工業(yè)、紡織工業(yè)以及航空航天領(lǐng)域。在塑料薄膜的成型方法中,應(yīng)用最廣泛的是擠出吹塑成型,人們通過實踐總結(jié)出現(xiàn)代擠出吹塑成型的三大要素,合理的擠出成型工藝、先進(jìn)的擠出設(shè)備、高效的擠出機頭和定型裝置。在擠出成型設(shè)備中,機頭是必不可少的組成部件,機頭結(jié)構(gòu)對薄膜制品的生產(chǎn)起著決定性的作用。機頭流場的分析又是最為關(guān)鍵的部分,各個參數(shù)的變化不僅僅關(guān)系著生產(chǎn)效率,還影響了機頭模具的壽命、制品的精度、模具的成本和制模工藝

2、方法的改進(jìn)等?；跈C頭在擠出吹塑薄膜加工中的重要性,研究機頭流場具有十分重要的意義。利用PRO/E建立機頭芯棒實體模型,導(dǎo)入GAMBIT中,運用布爾運算建立螺旋流道的三維模型,這種方法建立的模型在網(wǎng)格劃分時斷面比較少,可以直接劃分網(wǎng)格,不需要額外地對模型進(jìn)行修補。直接運用GAMBIT對建立的幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分,由于流道的幾何模型比較復(fù)雜,將實體劃分為四面體網(wǎng)格。
　　根據(jù)機頭流道的結(jié)構(gòu)特點和物料的特性,作出假設(shè),運用流體力學(xué)的基

3、礎(chǔ)知識建立數(shù)學(xué)模型。運用有限元法對流場進(jìn)行分析,將網(wǎng)格文件導(dǎo)入FLUENT中,設(shè)置物性參數(shù),施加邊界條件,利用軟件計算流體方程,分析殘差圖,接著求解出機頭流道內(nèi)的壓力分布云圖,速度分布云圖,對分布云圖進(jìn)行分析說明,最后總結(jié)出壓力和速度的分布規(guī)律以及分析出口處速度的均勻性。提出定性的方法來研究流量分布的均勻性。運用兩種方式定性地研究流量的均勻性,分析截面的速度分布云圖和圓環(huán)截面上的速度周向分布剖面圖。第一種可以看出截面速度的分布均勻性,第

4、二種可以很直接地觀察到截面的速度沿著周向變化的情況。分析入口流速,緩沖槽長度,定型段長度和非牛頓指數(shù)的變化對流場的影響,總結(jié)出不同的參數(shù)變化流場的變化規(guī)律,分析參數(shù)變化對出口處速度均勻性的影響,入口壓力和壓力降的影響。結(jié)果表明入口流速和非牛頓指數(shù)的變化對出口處速度分布的均勻性,入口壓力和壓力降都有很大的影響,而緩沖槽長度和定型段長度的變化對出口處速度分布的均勻性影響不大,對入口壓力和壓力降也有很大的影響。此研究給人們優(yōu)化流道結(jié)構(gòu)提供了依