流延薄膜传热特性及冷却水量设计的仿真研究

作     者：殷术贵 郭伟科 黄栋 张华伟 吴后吉 张春华 YIN Shugui;GUO Weike;HUANG Dong;ZHANG Huawei;WU Houji;ZHANG Chunhua

作者机构：广东省科学院智能制造研究所可靠性与装备技术中心广东广州510650 广东仕诚塑料机械有限公司广东佛山528225 

基　　金：广东省科技计划项目(2017B090901011,2017A050501045) 佛山市核心技术攻关项目(1920001001040) 

出 版 物：《华南理工大学学报（自然科学版）》 (Journal of South China University of Technology(Natural Science Edition))

年 卷 期：2021年第49卷第12期

页      码：23-34页

摘      要：由于流延薄膜厚度很薄(微米级),若薄膜采用1∶1的几何模型对薄膜传热进行耦合模拟时,网格数量达百亿级别,仿真计算非常困难。论文提出薄膜加厚的传热仿真模型,即对薄膜几何模型扩大,辊筒和冷却水管道几何模型保持不变的方式,顺利实现了流延薄膜冷却过程的传热仿真模拟。研究发现:薄膜及流延辊表面温度场出现螺旋型分布,即“流道痕”现象,与热成像仪测试结果吻合;在有螺旋导流片位置处,薄膜及辊筒表面温度高,冷却水流道处温度低,薄膜轴向方向薄膜温度上下波动,波动幅度在±1℃以内;薄膜在流延辊上冷却主要分为两个阶段——温度骤冷阶段和温度平稳阶段,薄膜的冷却主要发生在骤冷阶段,骤冷时间0.03 s内,薄膜温度可从220℃迅速冷却到40℃以内;提高螺旋流道内冷却水流速时,薄膜在周线方向的温度变化较小,在轴线方向薄膜平均温升斜率受流速影响较大。文中最后给出的流延辊螺旋流道内冷却水流速与薄膜轴向温升斜率的关系,可为流延辊流量设计提供技术参考。

主 题 词：流延成型 塑料薄膜 传热特性 流延辊 传热模型 数值模拟 冷却水流速 

学科分类：081704[081704] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 081701[081701] 

核心收录：

D　O　I：10.12141/j.issn.1000-565X.200639

馆 藏 号：203107087...