电加热滚塑工艺的模具表面和模内温度的仿真计算

作者：刘学军

来源：中国塑料, 2023, 37(07): 53-61.

DOI：10.19491/j.issn.1001-9278.2023.07.009

• 电加热
• 滚塑工艺
• 传热模型
• 模具表面和模内温度
• FLUENT仿真

基于static bed模型为电加热的滚塑工艺在加热阶段建立了一个传热模型，通过FLUENT软件对3种情形下模具的表面温度和模内温度进行了仿真计算，并将仿真结果与实验结果进行了比较。首先假设加热功率在整个加热阶段是大小恒定的，然后在改进模型中通过在模具的外表面分别设置升温段和保温段的内热源强度来模拟加热功率的变化。同时认为在粉料开始熔融之前模内温度等于模内粉料和空气的质量平均温度，在此之后等于模内空气的温度。结果表明改进模型对模具表面温度的仿真精度高于对模内温度的仿真精度。对于厚度不超过10 mm的氢气瓶，在整个加热阶段模具表面和模内的仿真温度与实测温度的均方根相对误差都在10%以内。而对于12 mm厚的氢气瓶，这两个均方根相对误差分别为5.1%和14.1%。另外由仿真结果还得到了在3种情形下塑料层中的液相百分比随时间的变化规律。

• 单位
  北京工商大学