[發明專利]一種基于大尺度渦流抑制的熔噴牽伸通道結構優化方法

有效

• 申請號: 202110953003.7
• 申請日: 2021-08-19
• 公開（公告）號: CN113836834B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 卜詩;楊正君;許偉剛;柳林;張琳
• 申請（專利權）人: 常州大學
• 主分類號: G06F30/28
• 分類號: G06F30/28;G06F30/17;G06F111/10
• 代理公司: 常州市英諾創信專利代理事務所(普通合伙) 32258
• 代理人: 王美華

1.一種基于大尺度渦流抑制的熔噴牽伸通道結構優化方法，通過對牽伸通道流場的分析和改進，實施牽伸通道機械結構部分流固界面的優化設計，其特征是：具有以下步驟：

S1、提取原型熔噴牽伸機構中的牽伸通道流域界面，實施實驗仿真，對通道流場中的大尺度渦結構進行識別提取，同時，獲得通道內的橫流和湍流強度；

S2、確定通道流場中大尺度渦結構的所在區域和外緣尺寸；

S3、緊密貼合通道流場中的大尺度渦外緣，對牽伸通道相關區域的固體界面進行光順處理，以抑制上述大尺度渦流；

S4、對界面光順后的熔噴牽伸通道流域進行二次實驗仿真，獲得通道內的流場；

S5、對界面光順后的熔噴牽伸通道流場進行大尺度渦結構的識別提取；

S6、對比原型和界面光順后的熔噴牽伸通道內對比大尺度渦流、橫流和湍流強度的前后變化，確認大尺度渦結構得到完全抑制，同時橫流和湍流強度得到大幅降低，確認結構優化成功；

S7、根據優化結果，確定熔噴牽伸通道的改型結構。

2.如權利要求1所述的基于大尺度渦流抑制的熔噴牽伸通道結構優化方法，其特征是：所述的步驟S1中，所述的實驗仿真包括小型風洞實驗方案或計算流體力學數值模擬仿真方案。

3.如權利要求2所述的基于大尺度渦流抑制的熔噴牽伸通道結構優化方法，其特征是：所述的小型風洞實驗方案，通過采用有機玻璃類的透明材料制作通道固壁界面，以實現流場的可視化，并采用粒子圖像測速裝置PIV獲得通道內的速度場暨渦流分布，在流道內布置多個靜壓測點，通過對壓力階躍點的多次采集，確定渦流區的外緣，從而實現大尺度渦流的有效偵測。

4.如權利要求2所述的基于大尺度渦流抑制的熔噴牽伸通道結構優化方法，其特征是：所述的計算流體力學數值模擬仿真方案，是在有限實驗數量和少數靜壓或速度測點的條件下，基于實驗和仿真的對比確定適用的湍流模型。

5.如權利要求1所述的基于大尺度渦流抑制的熔噴牽伸通道結構優化方法，其特征是：所述的步驟S3中，光順處理時，需使得通道流固界面變化到剛好貼合原大尺度渦流區位于流道內一側的外緣線，以實現對原大尺度渦流區的完全覆蓋。

6.如權利要求1所述的基于大尺度渦流抑制的熔噴牽伸通道結構優化方法，其特征是：所述的步驟S5中，識別提取后若仍存在上述大尺度渦結構，則依據步驟S3對相關區域界面進行二次光順，獲得界面光順后通道內的橫流和湍流強度。