基于數值模擬的密煉機膠料密煉流動研究.pdf

1、通過對密煉機內膠料混煉流場的數值模擬分析,不僅可以了解混煉設備的混合特性,還可以在所建立有效合理的有限元求解技術的基礎上,得到混煉流場內膠料的流動參數分布。但現有的三維等溫全充滿的密煉機膠料混煉流動數值模型不夠完善。針對于此,本文對包含冷卻循環(huán)系統(tǒng)的三維非等溫全充滿的密煉機膠料混煉流動進行數值計算及分析,以期得到能夠反應密煉機內膠料混煉特性的流體流場分布規(guī)律。
　　 論文的主要研究內容如下:
　　 1、建立合理有效的有限

2、元求解方法:以本實驗中心的SHR-10DY型高速混合機為原型,使用專業(yè)化的三維建模軟件Pro／E對模型進行參數化幾何建模；對模型進行合理的簡化,建立數學模型；測定SSBR膠料的物料參數,使用Polyflow的Polymat模塊對SSBR橡膠的流變參數進行擬合以得本構模型參數；設定合理的邊界條件。選用Gambit有限元網格劃分軟件對膠料混料流動區(qū)域進行六面體網格劃分,對轉子及冷卻水道進行四面體網格劃分。使用合理建立的有限元模型在Polyf

3、low有限元求解器中進行求解,得到收斂的流場參數的數值解。
　　 2、研究60轉下的膠料流場,通過膠料的速度場、溫度場、壓力場、粘度場、剪切速率場等流場參數分布規(guī)律,揭示了膠料的混煉流動規(guī)律。
　　 3、對于相同的轉子幾何構型,系統(tǒng)研究了不同轉子轉速下的膠料混煉性能。計算結果表明除膠料粘度外,轉子轉速的變化對其它流場參數分布幾乎無影響。轉子轉速增大有利于膠料混煉,但易導致膠料溫度分布不均勻。
　　 4、分析冷卻水