塑料薄膜与流延辊换热过程的模拟分析

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1、第27卷第8期机电工程Vo1．27No．82010年8月JournalofMechanical＆ElectricalEngineeringAug．2010塑料薄膜与流延辊换热过程的模拟分析李福森，王栓虎，李欣兴，杨晓青(南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094)摘要：为实现流延辊辊面温度场的均匀性和稳定性，保证塑料薄膜的高质生产，应用Fluent软件对双向回流式螺旋流道的流延辊的换热过程进行了数值模拟；分析了流延膜在流延辊上冷却时的导热、对流、辐射综合的非稳态传热过程，了解了流延膜冷却过程中的传热机理，得出了流延辊内部流道结构、冷却水的流量对流延辊换热强度的影响趋势。研究结果表

2、明，该研究可以为流延辊结构的合理设计、流道参数的优化提供指导。关键词：流延辊；塑料薄膜；传热；数值模拟；冷却机理中图分类号：TH122：TH123；TQ337．1文献标识码：A文章编号：1001—4551(2010)08—0056—04SimulationandanalysisofheattransferprocessofcastingfilmandchillrollUFu—seFl，WANGShuan—hu，LIXin—xing，YANGXiao—qing(SchoolofMechanicalEngineering，NanjingUniversityofScienceandTech

3、nology，Nanjing210094，China)Abstract：Aimingatrealizingtheuni~rmityandstabilityofthesurfacetemperaturefieldofthecastingroller，ensuringthehighqualitypro—ductionofplasticfilm，thecastingrollerwhichincludeddoubleinletandoutletspiralpathwasgivenanumericalsimulationofheattransferprocessbyFluentsoftware

4、．Thecomprehensivenon—steadystateheattransferprocesswhichincludingheatconduction，convectionandradia—tionwasanalyzed．Theprocessofthefilmcoolingwasresearchedforheattransfermechanism．Theheattransferintensityofthecastingrollerwhichwasaffectedbytheinternalflowchannelstructureofthecastingrollerandthef

5、lowofthecoolingwaterwasanalyzedandresearchedfortheinfluencetrends．Theresultsindicatethattheanalysiscanprovideguidancefordesigningcastingrollerreasonablyandoptimizingthechannelparameter．Keywords：castingroller；plasticfilm；heattransfer；numericalsimulation；coolingmechanism生产过程中，流延辊辊面温度场的稳定性和均匀性是保0引

6、言证薄膜质量的关键，因此，合理的布置流延辊的内部流道结构，研究流延膜的冷却机理，了解冷却过程中的传流延加工法是制造薄膜的一种高速生产方法u，热机理，对获得高质量的薄膜和指导生产有重要意义。其生产出的薄膜具有透明度好、光泽性高、平整度好、本研究通过对双向回流式螺旋流道的流延辊的换尺寸精度高等优点。同时，由于是平挤薄膜，后续工序热过程进行模拟分析，以获得稳定工况下流延辊换热如印刷、复合等极为方便，因而广泛应用于食品、医过程中的动态走势。药用品、纺织品、日用品的包装。在流延法生产塑料薄膜的过程中，从模头挤出的1流延辊的结构及工作过程的分析熔融聚合物的冷却过程对塑料薄膜的质量起着重要的作用。

7、树脂经过挤出机熔融塑化，从机头通过狭缝式流延辊是直径较大的钢辊，表面经特殊的钝化处模头挤出，流到流延辊上，急剧冷却，然后再经过测厚、理，即镀硬铬。流延辊依靠强制水循环冷却。为提高多级牵引、切边、电晕处理，最后收卷以获得薄膜产冷却效果，降低辊筒表面温差，辊筒内部设计为空心品剖。流延膜的冷却成型过程主要发生在流延辊上，的，并设有内套；为进一步减小辊面的横向温差，采取其冷却效果的好坏决定了薄膜物理性能的高低。在此双向进水、双向出水的螺旋结构；为便于介质回流，夹收