Page 110 - 《橡塑技术与装备》2023年11期

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

法研究了吹膜旋转牵引气垫辊的出风均匀性。通过模
拟结果的分析，得出了对气垫辊设计和优化的一些有
益指导，为吹膜工艺的改进提供了理论支持。在该仿
真案例中，通过中心管设计两端小孔径大孔距，中间
大孔径小孔距，对空气在气垫辊内部分配经过模拟仿
真验证，气垫辊出风风速及均匀性满足使用要求。在
两端进风的大辊面气垫辊设计中，中心管的均风孔位
置设计尤为重要，通过中心管均风孔的设计和布局，
可以实现气垫辊内部的气流均匀分布。
图 5 流体区域速度云图
均风孔的合理设计可以确保气流从中心管均匀地
喷出，并在整个气垫辊表面形成均匀的出风流场。这
对于薄膜的牵引和冷却过程至关重要，能够有效减小
薄膜表面的厚度变化和波纹等不均匀性。
中心管 均 风 孔的 直 径、数 量 和 布局 都 对 出风 均
匀性产生影响。较小的孔径和适当的数量可以提供
图 6 XY 截面速度云图 较高的气流速度和均匀的出风分布，从而改善出风
均匀性。此外，合理的布局可以使气流覆盖整个气
垫辊表面，减小气流速度和压力的梯度，进一步提
高出风均匀性。
出风均匀性的改善对于薄膜质量和工艺稳定性具
有重要意义。均匀的出风能够保持薄膜的平整度，减
少厚度变化和表面缺陷，提高薄膜的物理性能和外观
质量。同时，出风均匀性的提高还能够降低生产过
程中的不稳定性和浪费，提高生产效率和产品的一
致性。因此，对于气垫辊设计中心管均风孔时，需
要考虑孔径、数量和布局等因素，以确保出风均匀
图 7 细孔出口处风速曲线 性的最优化。通过合理的设计和优化，中心管均风
孔可以有效改善气垫辊的出风均匀性，提高吹膜工
风速曲线如图 7 所示，平均风速 31.8 m/s, 风速偏差约
艺的质量和效率。
10%，且无明显大周期趋势变化，气垫辊出风情况满
本研究还存在一些局限性，对气垫辊表面细孔
足使用要求。
分布的多样性，需要进一步的模拟验证及研究改进。
气垫辊两端入口处压力如上图 8 所示，与选型风
未来的研究可以进一步拓展数值模拟的范围和精度，
机静压参数进行对比，结合气垫辊细孔出口风速判断
探究多种中心管设计与气垫辊细孔排列的组合效果
可知，风机选型合理。风机在克服系统静压后提供动
结合实验验证，探究更多设计参数对旋转牵引气垫
压满足使用要求。
辊出风均匀性的影响，提出更具实际应用价值的优
化方案。

参考文献 ：
[1] 刘思杰，孙琪，刘家斌 . 基于 ANSYS Fluent 的计算流体力学
图 8 气垫辊两端入口处压力 分析 . 北京理工大学出版社，2016.
[2] 王建伟，唐文秀，王国庆 . 流体力学数值计算与应用 . 北京航
3 结论与展望 空航天大学出版社，2012.
本研究基于 Ansys Fluent 软件，通过数值模拟方

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