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板材挤出衣架式机头三维流场的研究

作　者: 谢晓宏
导　师: 冯连勋
学　校: 北京化工大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 板材挤出衣架式机头非等温模型三维流场分析 POLYFLOW
分类号: TQ320.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要

塑料板材广泛应用于化工、建筑等领域,在许多新领域中的需求也在不断增加。衣架式板材机头因能挤出宽幅制品且能适应多种物料的挤出,在塑料板材的加工中应用极为广泛。以往,衣架式机头流道的设计多凭经验或半经验,带有一定的盲目性,加工制造后往往需要花费较长的时间进行试模,其代价就是昂贵的人力、物力和财力。因此,开展对衣架式机头流道的理论研究是一项非常有意义的工作。在以往的衣架式机头流道研究中,大都对流场进行了等温状态模型的简化,这与实际情况有很大的差异。在本课题的研究中,为了更接近于实际流场的情况,而建立了非等温状态的流场模型。本课题提出并建立了适合于板材挤出主要性能指标的数理模型和有限元模型。利用专用的CFD软件POLYFLOW对衣架式机头流道的流场进行三维非等温有限元模拟计算,得出了流场内的压力分布、速度分布和剪切应力分布,并对机头几何参数、塑料的物性参数、工艺参数等对流场内压力场、速度场和剪切应力场的影响以及对机头口模出料均匀性的影响进行了分析和讨论。本课题的研究为衣架式板材机头的设计提供了一种方法,即利用CAE技术,借助于POLYFLOW软件进行模拟计算和分析,以获得较

全文目录

符号说明  11-12
第一章概述  12-20
  1.1 引言  12-13
  1.2 国内外衣架式挤出机头的研究历史与现状  13-17
  1.3 计算机辅助工程  17-18
    1.3.1 数值计算方法  17-18
    1.3.2 POLYFLOW软件介绍  18
  1.4 论文选题的目的和意义  18-19
  1.5 选题的主要内容  19-20
第二章衣架式板材挤出机头流场的数值模拟  20-32
  2.1 流场分析模型的建立  20-27
    2.1.1 数学模型  20-22
    2.1.2 物理模型  22-24
    2.1.3 有限元模型  24-27
  2.2 衣架机头内部流场计算  27-32
    2.2.1 参数类型和模拟计算的参数取值  27-28
    2.2.2 计算结果  28-32
第三章机头流道几何要素对其流场的影响  32-56
  3.1 扇形区高度对机头内部流场的影响  32-38
    3.1.1 模型的建立  32
    3.1.2.计算结果分析  32-38
  3.2 扇形区张角对机头内部流场的影响  38-44
    3.2.1 模型的建立  38
    3.2.2.计算结果分析  38-44
  3.3 阻尼区高度对机头内部流场的影响  44-49
    3.3.1 模型的建立  44
    3.3.2 计算结果分析  44-49
  3.4 模唇区高度对机头内部流场的影响  49-56
    3.4.1 模型的建立  49-50
    3.4.2 计算结果分析  50-56
第四章物料性质对机头流道内流场的影响  56-68
  4.1 幂律指数对机头内部流场的影响  56-61
    4.1.1 模型的建立  56
    4.1.2 计算结果分析  56-61
  4.2 逆过渡剪切速率对机头内部流场的影响  61-68
    4.2.1 模型的建立  61-62
    4.2.2 计算结果分析  62-68
第五章机头入口流量对机头流道内流场的影响  68-74
  5.1 模型的建立  68
  5.2 计算结果分析  68-74
    5.2.1 流道内压力分布结果分析  68-72
    5.2.2 流道内压力分布结果分析  72-74
第六章结论  74-77
  6.1 课题研究的主要内容及主要结论  74-75
    6.1.1 课题研究的主要内容  74
    6.1.2 主要结论  74-75
  6.2 本课题的主要贡献  75-76
  6.3 遗留问题与前景展望  76-77
参考文献  77-79
致谢  79-80
学术论文目录  80-81
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书  81-82

板材挤出衣架式机头三维流场的研究

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