熔体过滤器流场及性能数值预测方法及存储介质技术

技术编号:36419763 阅读:20 留言:0更新日期:2023-01-20 22:27
本申请公开了一种熔体过滤器流场及性能数值预测方法及存储介质,涉及计算机辅助设计技术领域,解决了现有技术中过滤器局部熔体滞留变质,导致产品质量不好的问题。该方法包括:建立熔体介质流体模型;判断过滤器内熔体的流动状态;根据流动状态建立熔体介质流过过滤器滤芯的压降模型;根据熔体介质流体模型和压降模型,建立熔体介质过滤器流体域模型,并进行网格划分;根据熔体介质过滤器流体域模型设置软件参数;验证熔体介质过滤器流场数值预测方法的可靠性;根据熔体介质过滤器流体域模型进行熔体过滤器数值预测;实现了对高粘熔体介质在过滤器内流动特性和压损特性的可靠预测和三维可视化展示的目的。三维可视化展示的目的。三维可视化展示的目的。

【技术实现步骤摘要】
熔体过滤器流场及性能数值预测方法及存储介质


[0001]本申请涉及计算机辅助设计
,尤其涉及一种熔体过滤器流场及性能数值预测方法及存储介质。

技术介绍

[0002]聚酯熔体过滤器是PET原料生产、高速纺丝、塑料薄膜和吹瓶等产品制造工艺过程中的重要设备,主要用于出去熔体中的杂质和未熔粒子,以实现熔体的连接过滤,保证产品的质量。聚酯熔体过滤器的工作环境和介质特点可集中概括为“四高”,即高压、高温、高年度和高分子聚合物。由于工作环境恶劣,运行中,即便采用了一运一备、定期清理滤芯等措施,过滤器局部仍旧出现熔体滞留变质的现象,这对PET切片及下游产品质量产生严重威胁。
[0003]分析认为,受制于在高温高压密闭工作环境,设计人员难以清晰把握含杂质高粘度聚酯熔体在过滤器密闭空间内的过滤和流动状态,由此导致了聚酯熔体介质在过滤器中存在局部流动不畅等问题。

技术实现思路

[0004]本申请实施例通过提供一种熔体过滤器流场及性能数值预测方法及存储介质,解决了现有技术中过滤器局部熔体滞留变质,导致产品质量不好的问题,实现了对高粘熔体介质在过滤器内流动特性和压损特性的可靠预测和三维可视化展示的目的。
[0005]第一方面,本专利技术实施例提供了一种熔体过滤器流场及性能数值预测方法,该方法包括:
[0006]建立熔体介质流体模型;
[0007]判断过滤器内熔体的流动状态;
[0008]根据所述流动状态建立所述熔体介质流过所述过滤器滤芯的压降模型;
[0009]根据所述熔体介质流体模型和所述压降模型,建立熔体介质过滤器流体域模型,并进行网格划分;
[0010]根据所述熔体介质过滤器流体域模型设置软件参数;
[0011]验证所述熔体介质过滤器流场数值预测方法的可靠性;
[0012]根据所述熔体介质过滤器流体域模型进行熔体过滤器流场及性能数值预测。
[0013]结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述建立熔体介质流体模型,包括:
[0014]获取所述熔体介质在服役工况下的物性数据、在特定剪切速率范围下的粘度随所述剪切速率的变化、非牛顿指数以及稠度系数;
[0015]根据上述参数建立熔体介质流体模型。
[0016]结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述判断过滤器内熔体的流动状态,包括:
[0017]获取所述过滤器的设计参数,并计算所述过滤器不同部位的流速及雷诺数;
[0018]根据所述涉及参数、所述流速以及所述雷诺数判断过滤器内熔体的流动状态。
[0019]结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述过滤器滤芯的压降模型,包括:
[0020]确定所述过滤器的滤芯为金属纤维滤芯、确定所述滤芯为一层多孔介质域、确定所述过滤器的阻力模型、确定不同精度滤芯下粘性阻力系数值、确定所述多孔介质域的孔隙率。
[0021]结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述进行网格划分,包括:
[0022]对所述熔体介质过滤器流体域模型进行部分简化,保留产生流动阻力的部分;
[0023]对简化后的所述熔体介质过滤器流体域模型进行区域划分,并对各区域进行网格离散。
[0024]结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述软件参数,包括:所述熔体介质物理特性参数、所述过滤器中滤芯沿径向的粘性阻力系数、所述过滤器的内壁面特性以及对流格式参数。
[0025]结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述验证所述熔体介质过滤器流场数值预测方法的可靠性,包括:
[0026]判断所述过滤器不同流体域内的流体速度是否符合流体力学原理;
[0027]确定所述熔体介质流过不同部位的压力分布是否和速度分布相对应;
[0028]计算从所述过滤器进口到出口的总压损,并与实际运行压损进行比较。
[0029]结合第一方面,在一种可能的实现方式中,所述根据所述熔体介质过滤器流体域模型进行熔体过滤器流场及性能数值预测,包括:
[0030]改变所述熔体过滤器中各项参数进行测试;
[0031]改变所述过滤器中滤芯的分布进行测试。
[0032]第二方面,本专利技术实施例提供了一种熔体过滤器流场及性能数值预测服务器,该服务器包括存储器和处理器;
[0033]所述存储器用于存储计算机可执行指令;
[0034]所述处理器用于执行所述计算机可执行指令,以实现第一方面和第一方面任一项所述的方法。
[0035]第三方面,本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有可执行指令,计算机执行所述可执行指令时能够实现第一方面和第一方面任一项所述的方法。
[0036]本专利技术实施例中提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:
[0037]本专利技术实施例通过采用了一种熔体过滤器流场及性能数值预测方法及存储介质,该方法包括:建立熔体介质流体模型;判断过滤器内熔体的流动状态;根据流动状态建立熔体介质流过过滤器滤芯的压降模型;根据熔体介质流体模型和压降模型,建立熔体介质过滤器流体域模型,并进行网格划分;根据熔体介质过滤器流体域模型设置软件参数;验证熔体介质过滤器流场数值预测方法的可靠性;根据熔体介质过滤器流体域模型进行熔体过滤器流场及性能数值预测;在本申请提供的方法中,建立了能够合理描述高粘熔体介质流动和过滤行为的熔体介质过滤器流体域模型和多孔介质阻力模型,实现了对高压熔体过滤器内流场的可靠预测,并且通过改变熔体介质流体和压力、滤室结构、滤芯分布等参数,实现了对过滤器滤出流性能和压损性能的优化;通过改变滤芯阻力系数,实现了对滤芯在不同
使用状态下过滤器流场和性能预测。预测结果的可靠性,显著缩短对高粘熔体过滤器产品的研发周期,提升高粘熔体过滤器质量和运行可靠性,推动高端过滤器国产化进程,具有良好的社会经济效益。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对本专利技术实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0039]图1为本申请实施例提供的熔体过滤器流场及性能数值预测方法的步骤流程图;
[0040]图2为本申请实施例提供的建立熔体介质流体模型的步骤流程图;
[0041]图3为本申请实施例提供的建立滤芯多孔介质阻力模型的具体步骤流程图;
[0042]图4为本申请实施例提供的过滤体流体域网格划分步骤流程图;
[0043]图5为本申请实施例提供的熔体过滤器流场及性能数值预测服务器示意图。
具体实施方式
[0044]下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种熔体过滤器流场及性能数值预测方法,其特征在于,包括:建立熔体介质流体模型;判断过滤器内熔体的流动状态;根据所述流动状态建立所述熔体介质流过所述过滤器滤芯的压降模型;根据所述熔体介质流体模型和所述滤芯压降模型,建立熔体介质过滤器流体域模型,并进行网格划分;根据所述熔体介质过滤器流体域模型设置软件参数;验证所述熔体介质过滤器流场数值预测方法的可靠性;根据所述熔体介质过滤器流体域模型进行熔体过滤器流场及性能数值预测。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述建立熔体介质流体模型,包括:获取所述熔体介质在服役工况下的物性数据、在特定剪切速率范围下的粘度随所述剪切速率的变化、非牛顿指数以及稠度系数;根据上述参数建立熔体介质流体模型。3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述判断过滤器内熔体的流动状态,包括:获取所述过滤器的设计参数,并计算所述过滤器不同部位的流速及雷诺数;根据所述涉及参数、所述流速以及所述雷诺数判断过滤器内熔体的流动状态。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述过滤器滤芯的压降模型,包括:确定所述过滤器的滤芯为金属纤维滤芯、确定所述滤芯为一层多孔介质域、确定所述过滤器的阻力模型、确定不同精度滤芯下的粘性阻力系数值、确定所述多孔介质域的孔隙率。5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述进行网格划分,包括:对所述熔体介质过滤器流体域...

【专利技术属性】
技术研发人员:蔡柳溪张翼赵龙龙李云谷帅坤田林军雷晨博
申请(专利权)人:西安泵阀总厂有限公司
类型:发明
国别省市:

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