基于Fluent熱固耦合計算的銷釘機筒溫控系統(tǒng)優(yōu)化.pdf

1、橡膠銷釘機筒冷喂料擠出機在當前橡膠擠出領域是應用最為普遍的生產(chǎn)設備。其溫控系統(tǒng)是保證擠出產(chǎn)品質量和產(chǎn)量的基礎。本文通過模擬與實驗的方法對銷釘機筒溫控系統(tǒng)進行分析，對其存在缺陷提出改進方案，并進行相關驗證，實現(xiàn)對溫控系統(tǒng)的優(yōu)化。本文還通過編寫有限元溫控程序包，深入了解溫控過程。具體研究內容如下:
　　1、通過對Fluent軟件進行二次開發(fā)，將PID控制算法與溫度場模擬相結合，實現(xiàn)了溫控過程的動態(tài)仿真。利用該方案模擬了混合器的溫控過程

2、，并搭建PLC控制平臺進行相應實驗。最后將模擬結果與實驗結果進行相關對比，發(fā)現(xiàn)模擬與實驗的溫控曲線具有極高的重合度，從而證明了該結合方案的正確性。
　　2、利用PLC溫控平臺對銷釘機筒進行溫控實驗，分析系統(tǒng)特性以及PID參數(shù)對溫控過程的影響。又將模糊PID控制算法應用到銷釘溫控系統(tǒng)當中，在算法上對系統(tǒng)進行優(yōu)化，取得了高效、穩(wěn)定的溫控效果?，F(xiàn)有溫控系統(tǒng)利用回水溫度代表機筒溫度，該方案所測得的溫度存在較大偏差，對此提出并研究了利用傳感

3、器測量機筒內壁溫度進行反饋的改進方案。
　　3、以橡膠銷釘機筒為對象，利用數(shù)值模擬的方法對其正常工作時的溫控過程進行動態(tài)仿真，分析了PID參數(shù)對控制效果及通冷卻水時間的影響。對比了相同PID參數(shù)下，兩種具有不同溫控流道結構的機筒的溫控效果。
　　4、利用有限元方法編寫溫控程序包，以長方體模型為對象，模擬了有無PID控制的升溫過程。同時利用Fluent對該模型進行了相同的仿真模擬。對比兩個程序的模擬結果發(fā)現(xiàn)，所得升溫曲線基本重