橡胶熔体在不同生产工艺下流动的数值分析

膨胀干燥机是橡胶后处理的重要设备,可脱去橡胶熔体中质量分数为90%的水分。基于FLUENT软件,对橡胶熔体在膨胀干燥机流道中的流动进行数值分析,在不同进出口压力差、螺杆转速等生产工艺条件下,根据速率分布云图、压力分布云图,分析橡胶熔体在膨胀干燥机流道中的流动规律,从而改善橡胶质量。     

一种新型多流道片材机头的实验研究

提出一种新型具有均匀流动分布的多流道片材机头的几何设计在熔体特征粘度相等的假定条件下，导出能保证熔体在机头幅宽上均布的流道长度计算公式．用PP进行实验室规模的挤出验证实验，实验结果表明：用这种形式机头可以获得厚度均匀的挤出片材。     

基于MATLAB的衣架式发泡板机头流道的优化设计

发泡板机头优化设计的研究是当前国内业内人士关心的热点.通过简单分析各因素对机头内熔体稳定均匀流动的影响,针对机头流道衣架区的主要几何参数,以岐管始、末端半径,扇形部分缝隙厚度和两岐管间夹角作为变量,以保证熔体最均匀挤出为目标函数,借助Matlab优化工具箱优化计算,得出流道四个关键变量的最佳匹配值,优化了流道结构.     

聚合物熔体在锥形斜缝流道中的非牛顿流动

要拟定塑料注射模塑的最佳成型工艺,首先必须弄清物料在塑模中的流动速度和压力降。文献中,对构形复杂的制品,尚缺乏相应的计算方法。本文研究了聚合物熔体在锥形斜缝流道中的恒温稳定流动(图1),并认为与的结论值得商榷。     

管内交变流动速度相位侧向分布特性

为了研究管内交变流动在流道侧向的速度相位分布特性,采用数值模拟方法针对平板流道内可压缩交变流动进行计算与分析.通过比较流道截面不同位置的速度波以及同一周期内不同相位时刻的速度分布,考察交变流动速度相位沿流道侧向的变化特点及其对速度分布的影响.根据典型计算结果,对瓦伦西数Va和最大雷诺数Remax对速度相位沿流道侧向分布特性的影响进行定性分析.提出定量描述流道侧向速度相位变化规律的评价指标截面平均相位差（CAPD）,利用CAPD进一步定量分析Va和Remax对管内交变流动速度相位侧向分布特性的影响.结果表明,CAPD随Va增加而增大;相比于Remax,Va对流道侧向速度相位分布的影响更显著.     

圆环隙口模中聚合物熔体的受力分析

详细分析了聚合物熔体在圆环隙口模中不同流动区域的壁面剪切应力和应力场,并讨论了流道截面形状的变化对壁面剪切应力的影响规律,以及熔体受力及对其弹性流变效应和挤出物中残余应力的影响。结果表明,在熔体挤出过程中,压缩区对熔体的流动具有重要影响。     

矩形狭缝内塑料熔体流动特性的解析分析法 (Ⅱ)流量及温度分布的完全解析解

在忽略粘温效应的前提下，根据已得出的速度分布完全解析解，求出了各种压力梯度下的流量及温度分布的解析解。这些解有助于了解塑料成型加工过程中熔体在矩形狭缝流道内的流动过程。     

基于Moldflow的组合型腔注塑模浇注系统的优化设计

组合型腔注塑模具中的熔体在浇注系统内的平衡流动可以得到结构和性能相一致的制件。基于Moldflow软件的流道平衡模块,可以对注射成型过程进行仿真分析并预测其中的潜在缺陷,从而提供修改依据,达到对浇注系统的优化设计。     

玻纤/尼龙66异型材挤出流动的数值模拟

以有限元软件ANSYS为平台,采用数值模拟方法对塑料熔体在模头内的流动情况进行了计算机模拟与数值分析,获得了挤出工艺与挤出结果之间的规律性关系.以模头出口处各区域的流动平衡值为目标函数,深入系统地研究了螺杆转速和熔体温度对熔体流动均匀性的影响.分别模拟了螺杆转速为5、8、10、15 r/min和熔体温度为260、270、280℃时,流道出口截面的速度分布.结果表明,螺杆转速与熔体温度对熔体流动均匀性的影响较大;随着螺杆转速和熔体温度的提高,流道出口截面上的节点和区域的流速明显变大,但流速差却没有下降,异型材的挤出加工的稳定性变差.低温低转速下的熔体表现出更好的流动平衡性,玻纤/尼龙66异型材的挤出成型的最优化工艺条件是:螺杆转速为5 r/min,口模温度为260℃.     

制冷剂在微流道内单相流动的阻力与换热特性

对典型制冷剂R12在微流道中的单相流动阻力特性和换热特性进行了实验研究．实验结果表明,微流道中的流动力及换热特性与常规尺度流道中的有很大差异．层流的阻力系数高于常规尺度流道中的阻力系数,流态由层流向紊流过渡的临界雷诺数也比常规尺度流道减小．     

离心泵内变工况流动特性的数值研究

通过Fluent软件对某单级单吸涡壳离心泵内流动进行了变工况定常数值模拟,数值模拟值与实验值吻合良好。在此基础上分析流道内相对速度分布及总压分布情况。并探讨了轴向涡随流量的变化特征及叶轮与涡舌相对位置变化对流动的影响。数值模拟结果显示,随着流量的增加流道出口相对速度增加,总压降低,流道内轴向涡有所减小。靠近涡舌流道的流量较大,而远离涡舌的则较小。这种流动状态沿叶轮周向分布不均匀现象是普遍存在的,且在非设计工况下表现得更明显。     

双阻尼分流机头优化设计及对橡胶/蒙脱土纳米复合材料挤出性能的影响

设计了单阻尼流道、单分流挡板流道及双阻尼分流流道结构,模拟了不同流道结构挤出成型过程中的速度场和压力场,对双阻尼分流机头进行了优化设计。并通过橡胶/蒙脱土纳米复合材料的性能测试分析对比了各流道结构的优缺点。结果表明:与单阻尼流道及单分流挡板流道机头相比,双阻尼分流机头能够使胶料的出口速度保持一致,对物料的取向作用也十分明显,并且能更大程度地提高蒙脱土在纳米复合材料中的分散程度,从而改善橡胶/蒙脱土纳米复合材料的加工性能。     

离心泵内部空化流动的定常数值模拟及性能预测

为了研究离心泵内部的空化流动,利用fluent软件中的空蚀模型及混合流体两相流模型,对离心泵的三维湍流空蚀流场进行定常数值模拟,并根据模拟结果显示的液相和空泡相流动特征,预测了离心泵在设计工况下运行时流道内空化发生的位置和程度;通过分析空蚀发生过程中叶片上的压力分布,揭示出离心泵流道内部流场的内在特性,最后对泵的性能进行了预测,说明数值模拟可以为离心泵在特定工况下运行时的空化性能预测提供依据。     

二元熔盐在螺旋槽管内流动和传热特性数值模拟

为探索数值模拟方法预测二元熔盐在螺旋槽管内的流动和传热特性研究中的可行性,使用Ansys软件对熔盐在不同几何参数的螺旋槽管内的流动和传热特性进行数值模拟。采用半周加热,研究在不同工况下熔盐入口温度和热流密度变化时熔盐的流动和传热特性。通过数值模拟得到了熔盐在螺旋槽管内的流动速度分布云图和矢量图,得到了熔盐在管道出口温度分布云图,并计算得到熔盐在管内的Nu-Re变化曲线。结果表明,熔盐管内流速呈现周期性变化,同时产生二次环流流动。熔盐在螺旋槽管内的传热Nu数和Re数的变化趋势一致,出口温度分布不均匀性较小。随着螺旋槽管槽深的增大,对熔盐的传热效果也相应提高。熔盐入口温度越高,螺旋槽管内熔盐的传热效果越好。     

基于ANSYS/CFD的灌水器迷宫流道抗堵优化设计

针对灌水器易堵塞的问题,以AutoCAD和ANSYS相结合的方法建立了滴灌管式灌水器迷宫流道的CFD数值模型,并对国内常用的方形迷宫流道灌水器的压力流量关系、流道内部的压力和流速分布进行了数值模拟计算.结果表明,迷宫流道内压力沿流道长度呈线性变化,流道齿尖两端都有不同程度的流动滞止区.经过对比分析,根据流道中主流体的流线形状分布重新设计了流道的结构,并进行仿真分析,结果证明流道结构得到了优化,提高了迷宫灌水器的抗堵能力.数值模拟也为灌水器水力性能的进一步研究及一体化灌水器的快速开发提供理论基础.     

混合型流入控制装置改进及性能分析

被动式流入控制装置(PICD)在油井见水后易失效.提出一种基于混合型流入控制装置(ICD)和遇水膨胀橡胶(WSR)的自膨胀型自适应流入控制装置(AICD),分析流体性质敏感性并优化结构参数,与喷嘴型、喷管型、螺旋通道型和混合型等4种流入装置(在流动阻力等级FRR相同时)比较.结果表明:一旦油井见水,自膨胀型AICD上预装的遇水膨胀橡胶膨胀,且膨胀度根据含水率自动变化,从而改变装置的最小过流面积和流动阻力等级;在泥浆返排阶段防堵塞能力强,在稳产期抗冲蚀性能强,在衰竭生产时能够持续控制入流且对黏度不敏感.该装置还可以根据流体类型自动改变流动阻力.     

钢骨架塑料复合管管件模流分析

以钢骨架塑料复合管管件-三通为例,运用Moldflow软件,对管件的注塑过程进行了模拟分析,研究了熔体的流动情况,使模具设计者可以直观了解塑料熔体在型腔中的流动状态.通过模拟分析,得出了填充时间、压力曲线、温度分布、熔接痕和气穴生成位置、剪切速率等参数,这些参数为后期模具的设计加工和制品成型参数的设定提供了理论参考,从而避免了模具设计的盲目性,降低了成本,缩短了模具开发应用周期.     

小尺度流道换热器流动特性实验研究

在单相强迫对流情况下,对不同当量直径,流道截面形状分别为矩形或三角形的小尺度流道换热器,以水和乙二醇溶液为介质,进行实验研究,并与常规尺度流道换热器的流动特性进行比较,结果表明:小尺度流道内流动阻力系数低于常规尺度流道,矩形流道换热器阻力特性明显优于三角形流道换热器,流动阻力系数f随当量直径的增大而增大,阻力系数与介质Pr数无关,小尺度流道内流体流动的临界雷诺数Rec在700~1200之间。。     

一新型多流道片材机头的几何设计及计算方法

提出一种新型的能够保证熔体在口模出口处速度及压力均匀分布的片材机头．机头的全部流道由等长的不等间距放置的平直板条组成；全部流道中在熔体特征黏度相等的假定条件下。给出用栅条构成的阻流栅通道宽度的算法及其相关计算公式．例举挤出1m宽板材的算例，而且计算结果表明熔体沿幅宽的平均停留时间分布的均匀性远高于其它型片材机头．     

旋喷泵叶轮及内部流场的数值研究

对由矩形流道叶轮、复合式叶轮与大包角后弯叶轮组成的旋喷泵进行全流道数值模拟。研究发现,矩形流道叶轮的压力、速度分布都较均匀,泵的扬程、效率均能达到要求;后两种形式的叶轮的压力梯度分布不均匀,出口处压力分布不理想,速度分布也不均匀。速度分布的不均匀反映出内部流动的不平稳,有回流和大旋涡产生,效率很低。因此,旋喷泵的叶轮选择矩形流道的叶轮较好。