空調(diào)式冷片機(jī)流場分析及結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、隨著我國汽車制造業(yè)的快速成長，車用橡膠的需求量越來越大，橡膠制造業(yè)與橡膠機(jī)械行也得到了長足的進(jìn)步。在橡膠生產(chǎn)線中，橡膠冷片機(jī)是用來冷卻混煉好并壓制成片狀橡膠的設(shè)備，目的是為了避免膠片長時(shí)間高溫導(dǎo)致分子鏈斷裂，所以說冷片機(jī)是橡膠密煉生產(chǎn)線里重要的一環(huán)。
　　本課題以企業(yè)研發(fā)的空調(diào)式冷片機(jī)為主要研究對象，通過對樣機(jī)結(jié)構(gòu)及原理詳細(xì)分析并使用Fluent軟件進(jìn)行流場仿真，重點(diǎn)研究了樣機(jī)對膠片的冷卻效率以及溫度均勻性的影響，并找出了膠片冷卻

2、過程中冷卻速度慢以及質(zhì)量差的原因。本文將樣機(jī)的流場模型簡化為了2D模型并設(shè)計(jì)了與該流場模型相對應(yīng)的仿真方案，并將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)測量數(shù)據(jù)對比可知該種仿真方法契合實(shí)際工況。通過對樣機(jī)的仿真分析結(jié)果可知，其內(nèi)部速度分布不利于橡膠片表面?zhèn)鬟f出的熱量被快速帶走，而且冷卻后的膠片表面溫度分布并不均勻。
　　在確定了樣機(jī)各種不足及原因后，本文結(jié)合原方案本身優(yōu)點(diǎn)提出了橫向送風(fēng)冷卻膠片的方案。在改進(jìn)方案中，進(jìn)風(fēng)口設(shè)計(jì)成小孔并將其布置在膠片的一側(cè)

3、，在另一側(cè)設(shè)置出風(fēng)管道將熱空氣直接排出。小孔射流送風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)在于能夠提供湍流強(qiáng)度較大的氣流來強(qiáng)化對流換熱過程，而且流場內(nèi)部的主要流動方式是外掠膠片表面的流動，這樣能夠快速將膠片傳遞至空氣中的熱量帶走，不易形成渦流區(qū)和弱對流區(qū)。之后對改進(jìn)方案進(jìn)行了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)并做了相關(guān)仿真工作，由結(jié)果的對比可知在相同工作情況下改進(jìn)后的方案能夠更有效地冷卻膠片，且經(jīng)冷卻后的膠片表面溫度均勻性有了很好的改善。最后本文設(shè)計(jì)了與結(jié)構(gòu)相匹配的管路并選擇了合適的離心式風(fēng)機(jī)