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干燥设备的热风流动模拟
作为一流的专业设备制造商,明斯特曼不断对最新的技术工艺进行研究和改进。对于刚刚完成的一个项目,我们在设计之前,对热处理设备中的热风流动形态进行模拟,设备的结构和加工制造也要符合模拟的结果。
碳纤维干燥
我们将以计算机系统为支撑的热风流动模拟应用于目前的一个项目,这套设备用于对碳纤维进行干燥。这种碳纤维被大量应用于各种行业,最突出的例子是飞机机翼和风力设备的螺旋桨。
在生产过程的不同阶段,需要对碳纤维进行干燥。在我们的干燥设备中,干燥热风以均匀的温度和速度穿过碳纤维材料。这样可以确保所有的材料被均匀干燥。干燥设备将由单独碳纤维丝组成的碳纤维群,干燥至最大湿度小于0,1%。它采用导热油为热源,由多个结构相同的干燥区组成。
由于对干燥设备中热风的温度和速度有很高要求,我们与明斯特技术大学合作,对设备内的热风流动情况进行了模拟。
模拟结果
根据热风流动模拟,我们对干燥设备实施了细节方面的改进。通过改进设备的设计结构,能够使热风的温度和速度分配保持均匀。通过热量交换器内导热油的多次交叉流动,实现优化的温度分配和均匀的热量过渡。
热风速度分配的模拟结果在旁边的图片中显示出来。左侧的图片显示的是设计改进之前的热风流动形态。可以看到,干燥设备中部的纤维只具有很低的速度(兰色区域)。导致对碳纤维的干燥并不均匀。右侧的图片显示了专业改进后的热风流动速度模拟情况。在纤维室入口处的热风压力方向有一个斜面,可以清楚的看到,热风流向非常均匀。
理论和实际
模拟结果已经通过实际测量得到证实。热风速度的变化不仅限于模拟的± 5%范围,也可能达到测量的± 3%范围,甚至比理论值还要好。
除了热风流动技术的提高,还可以根据模拟结果,实现设备的紧密构造方式。这种设计构造比传统的六米高的构造,在设备安装上可以节省50%的费用。另外,紧密结构还可以节省25%的材料费和一部分运输费用。



