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《注塑冷却系统中管网基本圈的优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第18卷 第5期中 国 塑 料Vol.18,No.52004年5月CHINAPLASTICSMay,2004注塑冷却系统中管网基本圈的优化石宪章,田 中,申长雨(郑州大学橡塑模具国家工程研究中心,河南郑州450002)摘 要:采用图论有关知识,在注塑冷却系统中选择合理的管网基本圈(回路),提出了一种基本圈优化的方法,使基本圈经优化后得到长度最小的回路,这种方法有助于改善冷却管网分析结果。关 键 词:冷却系统;基本圈;管网+中图分类号:TQ320.662 文献标识码:B 文章编号:1001O9278(2004)05O0090O03OptimizationoftheBasicCycleofP
2、ipeNetintheCoolingSystemofInjectionMoldingSHIXian2zhang,TIANZhong,SHENChang2yu(NationalEngineeringResearchCenterforAdvancedPolymerProcessingTechnologyofZhengzhouUniversity,Zhengzhou450002,China)Abstract:Reasonablebasiccycles(circuits)ofthenetworksofcoolingconduitinainjectionmoldingsys2temwereselect
3、edaccordingtoGraphTheory.Onemethodofoptimizingthesebasiccycleswasintro2duced.Circuitswithminimallengthwerefiguredoutwiththismethod,whichhelpstoimprovetheana2lyticresultofthenetworksofcoolingconduitintheinjectionmoldingsystem.Keywords:coolingsystem;basiccycle;pipenet 注塑冷却过程占整个注塑周期的3/4以上。冷却我们用A表示冷却管
4、道横截面积,冷却介质的体过程中,熔融塑料释放的大部分热量通过模具由冷却积流量为Q,则有V=Q/A,最终压力损失可表示为介质带走。该过程中模具型腔温度的高低及均匀性直流量(Q)的函数:接影响到注塑件生产效率和质量。注塑模的温度状态2LQ2hf=f·2=KQ(2)受多种因素影响,但决定性因素是冷却系统,冷却分析D2gA(2)节点方程中用到的一个主要参数就是管网内介质的流量分配,对任一节点(冷却管道的端点),流进流量与流出整个分析计算的基本方程为:流量的代数和为0,即:(1)DarcyWeisbach方程———压头损失(hf)方程2ΣQij+qi=0(3)LVhf=f2Dg(1)式中 Qij———
5、与i节点相连管道的流量式中 hf———压头损失qi———外界供给i节点的流量f———管壁摩擦系数,f=f(Re,e/D)(3)回路方程Re———雷诺数一个回路内净压头损失的代数和为零,即:le———孔壁粗糙度j∑hij=0(j=1,2,⋯⋯,L)(4)D、L———孔的直径和长度i=1V、ρ———冷却介质的平均速度和密度式中 hij———j回路中第i管段的压头损失g———重力加速度lj———j回路中所包含管段的个数L———管网的基本回路数收稿日期:2004O01O03冷却分析需要计算管网中的流量,从上述方程可©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Lt
6、d.Allrightsreserved.2004年5月中 国 塑 料·91· 知,流量的计算和回路压力损失密切相关,而且是循环图2表示的是针对图1进行生成树计算后可能得到的迭代关系。因此,为了精确计算流量,就必须合理确定生成树(图中实线部分),图2中2的箭头方向表示的管网中的回路,笔者采用图论知识,提出一种基本圈优化是管道按进出口端点顺序连接的方向,计算时也当作的方法,使得基本圈经过优化后,得到长度最小的回路。水流方向,环绕方向可取顺时针或逆时针方向,当水流方向与环绕方向一致时流量取正值,反之取负值。1 基本圈的生成由图论可知,管网的所有管段分为两类,即树枝和连枝,每一条连枝与树中的一些树枝
7、结合形成一个基本圈(回路),对于有N个节点M条边(管段)的管网,其基本圈的个数(等于连枝个数)为M-N+1。以图1为例,管网共12个节点14条边,它的基本圈个数为3。(a)连枝为5、8、11,其他为树枝 (b)连枝为4、7、10,其他为树枝图2 生成树Fig.2Buildingtrees基本圈计算:(1)从连枝集中取一条连枝和所有树枝形成一个新的过渡管网,同时在连枝集中删除该连枝;(2)循环计算过渡管网各顶点
