部分充滿密煉機(jī)膠料流動(dòng)數(shù)值模擬以及輸送帶硫化仿真.pdf

1、目前關(guān)于密煉機(jī)內(nèi)膠料流動(dòng)數(shù)值模擬的研究基本上都基于密煉室全部充滿這一假設(shè)，但事實(shí)上密煉機(jī)在工作時(shí)是部分充滿的。密煉室部分充滿狀態(tài)導(dǎo)致密煉機(jī)內(nèi)膠料流動(dòng)數(shù)值模擬中出現(xiàn)膠料流動(dòng)自由面，針對(duì)數(shù)值模擬中膠料流動(dòng)自由面追蹤問題，本文在利用流體力學(xué)分析軟件FLUENT的VOF模型基礎(chǔ)上，添加動(dòng)網(wǎng)格技術(shù)模擬出二維、瞬態(tài)、部分充滿條件下的密煉機(jī)混煉流場(chǎng)。為提高模擬結(jié)果的精度，轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)動(dòng)18°就根據(jù)計(jì)算結(jié)果對(duì)改變后的流場(chǎng)區(qū)域重新進(jìn)行網(wǎng)格劃分，該方法可以較真

2、實(shí)的模擬出膠料自由面的動(dòng)態(tài)變化，并得到膠料-空氣兩相的空間分布。
　　本文還使用有限元軟件POLYFLOW對(duì)傳統(tǒng)2∶1轉(zhuǎn)子密煉機(jī)和新型4∶1轉(zhuǎn)子密煉機(jī)內(nèi)膠料流動(dòng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，通過對(duì)速度矢量沿時(shí)間進(jìn)行積分獲得流場(chǎng)內(nèi)大量材料質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡，然后利用統(tǒng)計(jì)學(xué)分析模塊POLYSTAT對(duì)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并對(duì)兩種轉(zhuǎn)子密煉機(jī)的混合性能進(jìn)行定量評(píng)價(jià)。與傳統(tǒng)2∶1轉(zhuǎn)子相比，新型轉(zhuǎn)子將長(zhǎng)棱與短棱軸向長(zhǎng)度之比增加到4∶1，將短棱的螺旋角由4

3、5°減小到30°，這一設(shè)計(jì)改善了傳統(tǒng)轉(zhuǎn)子密煉機(jī)中物料向轉(zhuǎn)子中部堆積的現(xiàn)象，使膠料軸向運(yùn)動(dòng)距離加長(zhǎng)，并在軸向方向上實(shí)現(xiàn)充分交換。
　　本文以EP帆布芯輸送帶為研究對(duì)象，通過對(duì)ABAQUS軟件進(jìn)行二次開發(fā)，設(shè)計(jì)了硫化程度計(jì)算子程序UVARM和硫化反應(yīng)熱加載子程序HETVAL，實(shí)現(xiàn)了輸送帶硫化過程的數(shù)值模擬，得到了輸送帶的溫度場(chǎng)和硫化程度場(chǎng)，結(jié)果表明硫化反應(yīng)熱對(duì)輸送帶溫度場(chǎng)和硫化程度場(chǎng)有很大影響。通過模擬探索了熱板溫度、機(jī)內(nèi)硫化時(shí)間對(duì)輸