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空调式冷片机流场分析及结构优化
| 论文题名： | 空调式冷片机流场分析及结构优化 |
| 关键词： | 车用橡胶;Fluent软件;射流送风;流场分析;空调式冷片机 |
| 摘要： | 随着我国汽车制造业的快速成长，车用橡胶的需求量越来越大，橡胶制造业与橡胶机械行也得到了长足的进步。在橡胶生产线中，橡胶冷片机是用来冷却混炼好并压制成片状橡胶的设备，目的是为了避免胶片长时间高温导致分子链断裂，所以说冷片机是橡胶密炼生产线里重要的一环。 本课题以企业研发的空调式冷片机为主要研究对象，通过对样机结构及原理详细分析并使用Fluent软件进行流场仿真，重点研究了样机对胶片的冷却效率以及温度均匀性的影响，并找出了胶片冷却过程中冷却速度慢以及质量差的原因。本文将样机的流场模型简化为了2D模型并设计了与该流场模型相对应的仿真方案，并将数值计算结果与实验测量数据对比可知该种仿真方法契合实际工况。通过对样机的仿真分析结果可知，其内部速度分布不利于橡胶片表面传递出的热量被快速带走，而且冷却后的胶片表面温度分布并不均匀。 在确定了样机各种不足及原因后，本文结合原方案本身优点提出了横向送风冷却胶片的方案。在改进方案中，进风口设计成小孔并将其布置在胶片的一侧，在另一侧设置出风管道将热空气直接排出。小孔射流送风的优点在于能够提供湍流强度较大的气流来强化对流换热过程，而且流场内部的主要流动方式是外掠胶片表面的流动，这样能够快速将胶片传递至空气中的热量带走，不易形成涡流区和弱对流区。之后对改进方案进行了结构设计并做了相关仿真工作，由结果的对比可知在相同工作情况下改进后的方案能够更有效地冷却胶片，且经冷却后的胶片表面温度均匀性有了很好的改善。最后本文设计了与结构相匹配的管路并选择了合适的离心式风机与负压风机，同时也对内部的传动系统进行了设计与计算。 |
| 作者： | 高新恩 |
| 专业： | 机械制造及其自动化 |
| 导师： | 李开明;叶能魁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 南京理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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