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数值模拟在玻纤行业的应用

   日期:2022-05-26     来源:玻纤情报网    浏览:204    
核心提示:数值模拟是一种基于物理、数学模
数值模拟是一种基于物理、数学模型,依靠电子计算机,通过数值计算和图像呈现的方式,达到对工程、物理问题研究的技术。
 
随着计算机及相关技术的迅速发展,数值模拟技术越来越多地应用在现代化工业设计和生产中,现已广泛运用于建材、航空航天、化工、汽车工业、船舶工程等多元领域。放眼建材行业,数值模拟常被用于玻纤、复合材料、石英玻璃等细分市场。
 
其中,玻璃纤维作为一种性能优越的无机非金属材料,其成本中枢的下降及性能的不断提升离不开技术驱动,而数值模拟则恰好为玻纤行业需求总量的增长和结构优化提供了较好的技术支撑。
 
二、数值模拟的主要优点
 
◆ 通过CFD模拟玻纤窑炉的运行状态,对窑炉系统中流场和温度场进行分析,发现可能存在的问题,并提出相应的解决方案,从而实现对玻纤窑炉的设计和优化
◆ 验证窑炉设计方案的可行性,减少试验时间和经费,降低企业试错成本
◆ 基于正向设计理念,从窑炉运行原理出发,缩短新产品的设计周期,加速行业的数字化转型
 
三、数值模拟在玻纤领域的应用
 
作为数模领域专业团队,南京玻纤院创新中心数值模拟中心成立于2016年,拥有流体力学CFD和固体力学CAE仿真能力,其中博士占比70%,拥有众多应用案例。
 
01熔制系统分析
 
◆ 窑炉熔制系统的前期仿真设计
◆ 现有窑炉的结构优化
◆ 窑炉局部结构的选型:燃烧器、保温材料、电极等
◆ 通过分析窑炉熔制系统中温度场和流场分布,评估各结构和运行参数的合理性,进行对应的优化设计,以保证窑炉系统的常态化稳定运行
 
02冷却器模拟
 
◆ 针对不同拉丝环境的冷却器结构及布置方式优化
◆ 提升丝根冷却强度均匀性及拉丝稳定性
 
03漏板模拟
 
◆ 针对窑炉设计初期的漏板结构设计
◆ 现有漏板的结构和运行工况优化
◆ 提升温度均匀性、减小蠕变、提升使用寿命
 
 
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