Page 108 - 《橡塑技术与装备》2023年11期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

基于 Ansys Fluent 的吹膜旋转牵引

气垫辊出风均匀性研究

黄一帆，许丰
( 广东金明精机股份有限公司，广东 汕头 515098)

摘要 ： 随着吹膜生产线中旋转牵引部件的广泛应用，气垫辊部件在旋转牵引中扮演着至关重要的角色。出风均匀性作为气垫
辊设计合理性的重要指标，对于薄膜的物理性能和生产效率具有重要影响。本文通过使用 Ansys Fluent 这一流体力学数值模拟软
件，研究了吹膜旋转牵引气垫辊内部的流动行为，并探讨了不同设计参数对出风均匀性的影响。通过数值模拟结果的分析和对比，
可以为气垫辊的设计和优化提供理论指导，以提高吹膜工艺的质量和效率。
关键词 ： 吹膜 ；旋转牵引气垫辊 ；数值模拟 ； Ansys Fluent
中图分类号 ： TQ320.664 文章编号 ： 1009-797X(2023)11-0052-04
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2023.11.011

0 引言
随着塑料薄膜在包装、农业覆盖等领域的广泛应 1 研究方法
用，吹膜工艺作为一种主要的薄膜制备方法，已成为 数值模拟可以提供详尽的流场信息，包括速度分
塑料加工行业中的关键工艺之一。在吹膜工艺中，气 布、压力分布、温度分布等，帮助我们深入了解气垫
垫辊是旋转牵引部件中使用的一种特殊辊筒，具有中 辊内部的流动行为。通过数值模拟仿真结果分析对气
空结构。它的主要作用是在旋转牵引过程中支撑塑料 垫辊的设计参数进行调整和优化，能够改善出风均匀
薄膜，使其均匀地通过拉伸区域。气垫辊被广泛应用 性，并优化吹膜工艺的质量和效率。我们可以通过调
于薄膜的牵引和冷却过程，它通过向薄膜提供冷却作 整气垫辊的出风口尺寸、气流速度、进气方向等设计
用并降低薄膜与辊筒表面的摩擦作用，确保薄膜在制 参数，来模拟不同工艺条件下的气垫辊流动行为。通
备过程中保持良好的平整度和物理性能。在吹膜工艺 过数值模拟的结果，我们能够直观地观察到流动的变
中，出风均匀性是评估气垫辊设计合理性的重要指标 化趋势，并准确评估出风均匀性的改善程度。这种基
之一。不均匀的出风会导致薄膜表面厚度不均、波纹 于数值模拟的设计方法可以大大缩短设计周期，并降
等缺陷，影响薄膜的物理性能和外观质量。因此，研 低实验成本，为气垫辊的优化设计提供高效可靠的手
究如何提高旋转牵引气垫辊的出风均匀性对于改善吹 段。此外，数值模拟还可以进行参数敏感性分析，通
膜工艺的质量和效率具有重要意义。 过改变不同设计参数的数值，评估其对出风均匀性的
数值模拟方法在吹膜工艺研究中得到了广泛应 影响程度。通过这种方式，我们可以确定关键参数，
用。通过建立吹膜工艺的数学模型，可以对气流场、 并找到最佳的设计组合，以实现出风均匀性的最优化。
温度场和压力场等参数进行准确的预测和分析，为吹 综上所述，数值模拟在气垫辊设计中具有重要的
膜工艺的优化提供理论支持。目前，对于旋转牵引气 作用。它能够提供详尽的流场信息，指导气垫辊设计
垫辊出风均匀性的研究主要集中在实验和经验方法上， 参数的优化，并帮助改善出风均匀性，提高吹膜工艺
多数依靠设计经验积累与实验试错多次修改总结，缺 的质量和效率。通过数值模拟，我们能够更好地理解
乏基于数值模拟的深入研究。因此，本文旨在通过 和优化气垫辊的设计，为吹膜工艺的改进提供有力的
Ansys Fluent 这一流体力学数值模拟软件，对吹膜旋
转牵引气垫辊的出风均匀性进行数值模拟研究，为改
作者简介 ：黄一帆（1995-），男，机械助理工程师，从事
善吹膜工艺提供理论指导，通过科学设计手段拓宽气
挤出系统设计、模拟仿真设计和管理工作。
垫辊设计思路并提升优化设计效率。 收稿日期 ：2023-07-21

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