亲水涂层铝箔水冷辊温度场数值模拟研究

常玲玲,刘 跃,李会荣,管小荣

(1.陕西国防工业职业技术学院 计算机学院,陕西 西安 710300;2.南京理工大学 机械工程学院,江苏 南京 210094)

亲水铝箔相对于普通光箔具有换热效率高、可降低水珠凝结噪音等优点,被广泛应用于制冷设备中。在亲水铝箔实现双面涂层的工艺流程中,冷却过程对控制铝箔成品率至关重要。目前辊冷(Roller-quench,RQ)技术是铝箔涂层烘干后进行冷却的主要方法。辊冷即使用水冷辊,在辊筒中通入冷却水,降低辊筒表面温度,以达到冷却铝箔的目的[1]。辊冷技术是由日本钢管股份有限公司在1982年首先研发的,其与风冷和水冷方法相比具有易控制板温、控制精度高、不需要增加酸洗工序等优点,故很快得到推广应用。此后,众多学者针对水冷辊开展了广泛的研究,比如对辊冷技术的比较及适用性分析[2,3]、轧辊生产工艺研究[4]、以及轧辊受力及影响参数分析[5,6]等。此外,不同学者使用有限元或有限体积数值模拟方法对工作辊的受力及温度场进行了广泛研究[7-9]。通过这些工作,人们在熟悉水冷辊结构和优化水冷辊工作状态方面积累了大量宝贵经验,但通过总结可以发现目前研究大多关注已有辊型的应用,而针对生产过程中所遇工艺问题对水冷辊结构的改进优化设计较少,如传统水冷辊冷却速度与工艺要求不匹配引起铝箔“起皱”等技术问题尚待改善[10]。

本文拟采用Fluent商用软件对铝箔冷却温度场进行数值模拟计算,针对目前水冷辊只……