塑料吹膜机均流板位置对排气影响的仿真研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2025.06.009

中国塑料 ›› 2025, Vol. 39 ›› Issue (6): 42-47.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2025.06.009

塑料吹膜机均流板位置对排气影响的仿真研究

布泽华¹, 李世勇², 刘金军², 赵昊宇¹, 邹佳男¹, 李红霞¹()

^1.大连理工大学机械工程学院，辽宁大连 116024
^2.大连橡胶塑料机械有限公司，辽宁大连 116036

收稿日期:2024-12-12 出版日期:2025-06-26 发布日期:2025-06-20
通讯作者: 李红霞（1982-），女，副教授，研究方向：关键构件计算与优化、复杂工况耦合与仿真等，hxli@dlut.edu.cn
E-mail:hxli@dlut.edu.cn
基金资助:
大连市重点科技研发计划项目(2024YF20CG046)

Simulation study on influence of position of homogenizing plate in plastic film blowing machine

BU Zehua¹, LI Shiyong², LIU Jinjun², ZHAO Haoyu¹, ZOU Jianan¹, LI Hongxia¹()

^1.School of Mechanical Engineering，Dalian University of Technology，Dalian 116024，China
^2.Dalian Rubber & Plastics Machinery Co，Ltd，Dalian 116024，China

Received:2024-12-12 Online:2025-06-26 Published:2025-06-20
Contact: LI Hongxia E-mail:hxli@dlut.edu.cn

摘要/Abstract

摘要：

以某型号吹膜机为例，考虑吹膜机内部风场与温度场的耦合作用，建立吹膜机三维风场有限元计算模型，分析吹膜机内部风场和温度场特性，研究吹膜机内部均流板位置对出风口压力、速度，以及温度的影响规律。结果表明，随着均流板高度的增加，出风口的平均压力与平均速度变化不大，呈略上升趋势；静压箱间出风口的速度分布会呈现先均匀后分散的趋势；均流板的位置对出风口温度与各静压箱内出风口的速度分布影响不大。

关键词: 塑料薄膜, 吹膜机械, 均流板, 有限元, 流固耦合

Abstract:

This study reported an investigation on a specific model of a blown film machine， considering the coupled interaction between its internal wind field and temperature field. A three⁃dimensional finite element model of the wind field was developed to analyze the characteristics of both the wind and temperature fields. Additionally， the research examines how the positioning of the flow⁃equalizing plate within the machine influences the pressure， velocity， and temperature distribution at the air outlet. The results indicated that increasing the height of the flow⁃equalizing plate led to minimal changes in the average pressure and velocity at the air outlet， with both parameters exhibiting a slight upward trend. Furthermore， the velocity distribution across the air outlet between static pressure boxes demonstrates an initial trend toward uniformity before transitioning to dispersion. Notably， the position of the flow⁃equalizing plate has negligible impact on both the air outlet temperature and the velocity distribution within individual static pressure boxes.

Key words: plastic film, film blowing machinery, homogenizing plate, finite element, fluid?structure interaction

中图分类号:

TQ320.66

布泽华, 李世勇, 刘金军, 赵昊宇, 邹佳男, 李红霞. 塑料吹膜机均流板位置对排气影响的仿真研究[J]. 中国塑料, 2025, 39(6): 42-47.

BU Zehua, LI Shiyong, LIU Jinjun, ZHAO Haoyu, ZOU Jianan, LI Hongxia. Simulation study on influence of position of homogenizing plate in plastic film blowing machine[J]. China Plastics, 2025, 39(6): 42-47.

图/表 10

图1 吹膜机三维模型图

Fig.1 3D model of the film blowing machine

图2 均流板结构示意图

Fig.2 Structural schematic diagram of the flow equalizing plate

图3 不同网格数量下出风口平均速度变化图

Fig.3 Variation diagram of the average velocity at the exhaust port under different mesh numbers

图4 吹膜机网格划分图

Fig.4 Mesh generation for the film blowing machine

图5 不同高度下均流板及其圆孔通道的压力云图

Fig.5 Pressure contour maps of the flow equalizing plate and its circular hole channels under different heights

图6 均流板不同高度下排气压力对比图

Fig.6 Comparison of exhaust pressure under different heights of the flow equalizing plate

图7 均流板不同高度下出风口平均速度与静压箱间出风口速度标准差对比图

Fig.7 The average velocity at the air outle and comparison of the standard deviation of the velocity at the air outlet between static pressure boxes under different heights of the flow equalizing plate

图8 不同高度均流板下吹膜机速度分布云图

Fig.8 Velocity distribution contour maps of the film blowing machine at different heights

图9 各静压箱内出风口速度标准差对比图

Fig.9 Comparison of the standard deviation of the velocity at the air outlet within each static pressure box

图10 不同高度下吹膜机温度分布云图

Fig.10 Temperature distribution contour maps of the film blowing machine at different heights.

参考文献 10

1	文麒霖，贾雪华，孙炎君，等.生物可降解塑料包装薄膜的制备及应用进展［J］.中国塑料，2024，38（09）：112⁃122.
	WEN Q L， JA X H， SUN Y J， et al. Research progress in preparation and applications of biodegradable plastic packaging films［J］. China Plastics，2024，38（09）： 112⁃122.
2	冯松，徐险峰.电工薄膜专用聚丙烯树脂的工业试生产［J］.合成树脂及塑料，2012，29（03）：38⁃40.
	FENG S， XU X F. Industrial trial production of special polypropylene resin for electrical films［J］. China Synthetic Resin and Plastics，2012，29（03）：38⁃40.
3	Fauzi N I M， Fen Y W， Eddin F B K， et al. Structural and Optical Properties of Graphene Quantum Dots⁃Polyvinyl Alcohol Composite Thin Film and Its Potential in Plasmonic Sensing of Carbaryl［J］. Nan⁃ omaterials，，2022，12（22）：4 105.
4	Neubert B， Dohm C， Wortberg J， et al. A process⁃ oriented scale⁃up/scale⁃down strategy for industrial blown film processes： Theory and experiments［J］.Journal of Plastic Film & Sheeting，2018， 34（3）： 324⁃349.
5	Li X Z， Zhi Y X. Study on Application of PLC and Inverter in Blown Film Extrusion Production Line Control System［C］//Advanced Materials Research. Zhuhai： Trans Tech Publications，2012：151⁃154.
6	Gilbertson T， Leonardelli M， Wolf R. Optimizing Blown Film Line Layouts for Improved Surface Treating Performance［J］. Journal of Plastic Film & Sheeting， 2010， 26（1）：83–104.
7	Carneiro O S， Reis R， Covas J A. Small⁃scale prod⁃ uction of co⁃extruded biaxially oriented blown film［J］. Polymer Testing， 2008， 27（4）：527⁃537.
8	Janas M， Andretzky M， Neubert B， et al. An experimental comparison between a novel and a conventional cooling system for the blown film process［C］//. AIP Conference Proceedings. Jeju Island： American Institute of Physics，2015： 080007.
9	Dohm C， Schiffers R， Naguib H E， et al.Sensor⁃based process monitoring by inline bubble detection in blown film extrusion［C］// AIP Conference Proceedings. Montreal： AIP Publishing，2021： 020005.
10	Zhang Z， Lafleur P G， Bertrand F. Effect of Aerodynamics on Film Blowing Process［J］. International Polymer Processing， 2022， 21（5）： 527⁃535.

[1]	张勋, 刘翔, 方梅, 郭攀, 冯跃战, 黄明, 刘春太. 基于动态高分子基复合材料的一体化T型加筋壁板力学性能仿真研究[J]. 中国塑料, 2025, 39(3): 53-59.
[2]	徐珍, 黄志刚, 程媛媛. 不同滑移条件对聚乳酸在异向双螺杆中的挤出过程影响[J]. 中国塑料, 2024, 38(12): 115-122.
[3]	张学敏, 王庆岗, 张雪茹, 李厚补, 齐国权, 丁晗, 高雄, 杨文辉. 高阻隔非金属柔性复合管承压性能模拟[J]. 中国塑料, 2023, 37(12): 70-77.
[4]	潘宏阳, 陈宗勇, 廖廷茂, 袁鸿. 聚烯烃弹性体的力学性能及对床垫体压分布的影响[J]. 中国塑料, 2023, 37(11): 24-34.
[5]	沈海娟, 李承高, 郭瑞, 辛美音, 黄翔宇, 张中慧, 咸贵军. 碳⁃玻璃纤维增强复合材料混杂杆体的锚固性能研究[J]. 中国塑料, 2023, 37(10): 15-23.
[6]	张响, 闫振昊, 孔小亚, 朱建晓, 关国涛, 赵娜, 李倩. 盘式螺杆微注塑机动盘结构优化研究[J]. 中国塑料, 2022, 36(2): 147-156.
[7]	李兆璞, 武立文, 乔亮, 范峻铭, 张毅. 聚乙烯管道热熔焊接技术研究进展[J]. 中国塑料, 2022, 36(10): 104-116.
[8]	张学敏, 黄浩瀚, 李厚补, 齐国权, 赵元超, 丁晗, 高雄, 杨文辉. 聚酯纤维增强热塑性塑料复合管扣压接头密封性能研究与结构优化[J]. 中国塑料, 2022, 36(10): 90-97.
[9]	关天民, 李钰, 翟贇, 雷蕾. 熔融沉积工艺成型材料的力学性能研究[J]. 中国塑料, 2021, 35(6): 68-73.
[10]	孔小亚, 张响, 朱建晓, 侯川玉, 关国涛, 闫振昊, 李倩. 盘式螺杆微注塑机塑化性能研究[J]. 中国塑料, 2021, 35(5): 113-118.
[11]	张春蕊, 鞠锦勇. 不同填充率下FDM 3D打印预制件建模及力学性能分析[J]. 中国塑料, 2020, 34(6): 66-72.
[12]	边慧光江瑞张伟蔡宁晁宇琦井浩. 二级拉伸熔体静电纺丝数值模拟[J]. 中国塑料, 2019, 33(2): 57-61.
[13]	周国发, 刘婷玉, 万小龙. 聚合物微型零件的热流固耦合变形特性[J]. 中国塑料, 2017, 31(02): 72-76 .
[14]	王鑫, 范久红. 不同模具结构模仁尺寸对模仁变形的影响[J]. 中国塑料, 2016, 30(09): 97-100 .
[15]	李劲松, 李美, 梅烨. 玻璃纤维增强聚丙烯水箱支架的结构优化[J]. 中国塑料, 2016, 30(04): 99-101 .

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