响应面法优化L型宽幅挤出机头流场的研究

摘要

在宽幅胶片的生产中,只有选择合理的机头结构参数、工艺参数才能实现高质、高效的生产,故基于数值模拟技术与响应面方法提出了机头流场的多目标优化分析方法。以机头出口截面挤出速度均值和标准差为目标函数来研究生产过程中各参数对机头三维非等温挤出流动稳定性的影响规律,基于Fluent模拟结果,通过单因素试验筛选出对目标函数影响显著的参数,再由Box-Behnken法设计试验,分析显著参数间的交互效应,建立目标函数与各参数之间的回归方程并验证。结果表明回归方程预测值与Fluent模拟值的偏差在允许范围内;获得了满足多目标优化的机头结构及工艺的最优设计点,对最优设计点进行Fluent模拟试验验证,结果表明在以出口截面挤出速度标准差为表征的挤出质量均匀性要求下,较工厂原有参数模拟得到的生产效率(以出口截面挤出速度均值表征)提高了13.2%,说明Fluent模拟结合响应面的方法可用于L型宽幅挤出机头流场的分析及优化,为工业生产提供指导建议。