NR/SBR混炼胶挤出流动中自然收敛角的计算

考察了ＮＲ／ＳＢＲ共混胎面胶在毛细管挤出流动中的末端效应、基于以前的工作［１］提出了粘弹性流体自然收敛半角方程，并估算了试样在挤出条件下的人口自然收敛角（２α０）。结果表明，２α０值随着温度的升高而有所增大．随着剪切速率的增加而减小。     

混炼胶入口压力降和入口自然收敛半角的数值模拟

基于非牛顿流体人口收敛压力降和人口自然收敛半角方程,应用Matlab软件对NR/SBR混炼胶挤出过程中入口收敛流动进行数值模拟,并讨论非牛顿指数、流道收缩比、表观剪切速率、流体粘附特性系数和BagIey校正因子等因素对人口压力降和人口自然收敛半角的影响.结果表明,在一定条件下,人口压力降随着非牛顿指数、流道收缩比、表现剪切速率和流体粘附特性系数等增大而增大;人口自然收敛半角随着Bagley校正因子增大而减小等.模拟结果与文献报道有较好的一致性.     

聚合物流体入口收敛流动的数值模拟

聚合物流体从大截面流道进入小截面流道时产生的入口收敛流动,是工业中常见的流型之一。基于聚合物流体入口收敛边界流线方程,应用MATLAB对入口收敛流动进行了数值模拟,讨论了Bagley校正因子(e)、非牛顿指数(n)、流道收缩比(λ)等因素对入口收敛流线和入口自然收敛半角(α0)的影响。结果表明:在一定的条件下,入口收敛边界流线的半径r随着e的增加而增大,但随着n的增加而减小,而λ对入口流型的影响不明显;另外α0随着e的增加而减小,但随着n的增加而增大,α0与λ之间呈非线性关系。模拟结果与实验观测较为接近。     

聚合物流体入口收敛流动的研究进展

对聚合物流体的入口收敛流动研究进展进行论述,包括实验研究、理论分析、计算机模拟、拉伸黏度的获取和减缓入口收敛流动等方面,并对聚合物流体入口收敛流动的研究进行展望。     

收敛流道内聚合物熔体流动的有限元模拟

利用Polyflow软件包,对收敛流道内聚合物熔体的三维流动进行了模拟,得出了压力、速度、剪切速率和延伸应变速率的分布.在此基础上,对熔体在收敛流道内的流动规律及特点进行了分析.这为流场参数的控制和机头结构的优化设计和改进提供了理论依据.     

混炼胶在锥形口型流动中压力降的研究

应用Ｍｏｎｓａｎｔｏ加工性能试验机，考察了天然橡胶／丁苯橡胶在锥形口型挤出过程中的流变行为。采用二阶流体本构关系和张量分析方法，导出了预测聚合物熔体在锥形口型流动中压力变化的方程式。结果表明，应用本方程式得出的入口压力降的计算值与试样的测量值有较好的一致性。     

炭黑填充NR／SBR毛细管挤出流动中进口自然收敛角的估算

当聚合物流体（熔体或液体）从容器进入挤出机的小机筒后，流体不会成平行状态，由于流体的粘弹性作用和机筒断面的收缩，会在机筒前端形成圆锥形界面。这是一种进口收敛流动。机简进口的收敛流动是聚合物加工（例如挤出、注射等）时常见的流动形状。界面流线的切线和机筒的中心轴线之间的角度（α）称为流体自然收敛半角（θ）。当α〈θ时，会形成一个“环流区”。而且，流体成环流形式运动，如图1所示。     

聚合物材料入口收敛流动的定量描述

讨论了影响聚合物材料在口模入口区流动中流型的主要因素。分析了表征入口流型的参数及其与流体粘弹性特性的相互关系。以及相应的定量描述，并就其进展作了简要的述评。     

聚合物流体平入口收敛流型的理论分析

对前文发表的非牛顿流体平入口收敛流动的边界流线微分方程进行了分析，求出了当非牛顿指数n=1／3时的入口收敛边界流线方程，及其与n≠1／3时边界流线微分方程的关系。在此基础上，建立了n=1／3时的聚合物流体自然收敛半角方程和收敛区长度方程，并讨论了影响入口流型的主要因素。     

流化床气固流动二维数值模拟

为了获得流化床中床层在不同气速下的流动特性,根据某一生物质发电厂中的HX220/9.8-IV1型纯烧生物质的循环流化床锅炉进行二维建模,通过FLUENT软件对床层冷态流态化进行二维数值模拟,调整一二次风入口风速以获得不同的表观气速,得到了鼓泡床、湍动床以及快速床的气固流动状态,并在快速床的基础上模拟了床层在气流作用下的稀相输送状态。模拟结果清晰展示了各个状态下的床层颗粒的分布情况。     

变截面导流筒换热器入口流场均化性能数值仿真

采用变截面导流筒真实三维实体模型,通过数值模拟的方法,以流体流动均匀性和压降作为综合衡量依据,研究了变截面导流筒装置中关键结构参数的变化对其内部流体流动均匀性和流体流动阻力的影响规律,得出了导流筒的结构参数L,H,θ与壳程进口处流体流动状况的对应关系,证实了在适当范围内调整上述结构参数,不仅可以提高壳程进口处流体流动均匀性,而且可以有效降低壳程流体的压力损失。从导流筒换热器的流体流动均匀性和壳程压降角度出发,推荐L,θ,H的取值范围分别是:L=50~70 mm,θ=7°~12.5°,H=50~100 mm。研究结果为变截面导流筒换热器优化设计提供了参考依据。     

几种有限元分析方法在机头流道分析中的应用研究

研究了 3种有限元分析方法———流函数法、侧壁因子修正法和全高三棱柱单元法在挤出机平板机头流道分析中的应用情况。结果表明 ,流函数法只适合分析流道高度不变化或变化极小的情况 ;侧壁因子修正法误差较小 ;全高三棱柱单元法比较精确 ,但分析方法复杂     

中比转数离心泵内部流场的三维数值模拟

基于全三维不可压缩雷诺时均方程和RNGk-ε湍流模型,采用压力-速度隐式修正SIMPLEC算法,应用FLUENT软件中提供的多重参考系模型(MRF),对具有扭曲叶片的中比转数离心泵内三维不可压缩湍流流动进行数值模拟,探讨泵流道内的压力及速度分布规律,揭示泵内的回流、高速、高压流动现象.结果表明:扭曲形叶片汽蚀性能较好,但靠近隔舌流道内的回流、叶片流道内的局部高速和高压流场会影响离心泵效率,对隔舌和叶轮叶片结构进行优化是提高中比转数离心泵效率的途径之一.     

利用有限元分析方法对旁路取风骤冷器的研究

水泥窑在处置固废过程中,尤其是处置含氯元素较高的固废时,氯元素容易在回转窑系统内循环富集并致系统结皮和堵塞,旁路放风系统是解决该问题的有效手段.取风骤冷器结构是旁路放风系统的关键部件.利用有限元分析对水泥窑旁路放风系统的取风骤冷器结构(直通式结构、直切式结构、旋转套筒式结构)分别进行速度分布、温度分布和压力分布进行研究...     

环形口模机头流道有限元数值模拟

通过有限元分析软件POLYFLOW建立了环形口模机头的三维等温流场模型。在改变机头流道结构参数以及工艺条件的情况下,对流道的压力场、黏度场及剪切场进行了研究。模拟的数字结果显示,随着口模间隙的增大,流道内的压力场减弱并随着间隙的增大而迅速降低,容易导致聚丙烯在机头内提前发泡。     

Fiber bundle push-out test and image-based finite element simulation for 3D carbon/carbon composites

The interfacial properties such as debond strength, fracture energy release rate in Mode-II and coefficient of friction play important roles in determining the mechanical properties and strength of carbon/carbon (C/C) composites. Push-out tests were conducted on 3D C/C composites and the experimental results were fitted to the shear lag model to determine these interfacial properties. X-ray tomography was used to explore the internal material structure of the composite. The fiber bundle and matrix interfaces were observed as being partially damaged in the tomographic images and the crack network was explored in detail. The tomographic images were also used to reconstruct a finite element (FE) mesh for simulating push-out tests. The interface of the fiber bundle and matrix in the FE mesh was represented by cohesive surfaces with frictional contact. The cohesive surface properties were obtained by matching FE results with the experimental results. The simulations had a good agreement with experiments and values of 0.75 for coefficient of friction, 2–5 N/mm² for debond stress, 1–4 N/mm² for clamping stress and 3–6 N/m for fracture energy release rate were obtained as interfacial parameters for the composite.     

模拟颗粒流动的离散元方法及其应用

介绍了离散元 (DEM)方法的基本原理、颗粒运动控制方程和颗粒相互作用力的数学模型。综述了DEM在流化床和固定床反应器 ,以及一些单元操作如料仓卸料过程、混合过程等中的最新应用和研究结果 ,表明DEM能够反映过程的本质机理 ,可以利用基本的数据模拟复杂的颗粒流动系统。最后指出了DEM发展中亟待解决的问题     

复合移动床电石反应器中颗粒运动的离散单元法模拟

针对复合移动床反应器内固体颗粒运动,采用离散单元法模型（DEM）考察布料器分别为扇形开口和矩形开口时,布料器转速和开口对颗粒运动的影响,并基于文献结果论证了本文模型的准确性。模拟结果表明：①对于不同布料器,颗粒在移动床中呈现平推流和汇聚流两种流动形态。②随布料器转速及开口的增加,颗粒质量通量非线性增加。③随布料器转速的增加,下落床径向上颗粒分布更均匀;随布料器开口的增大,下落床径向上颗粒分布范围变大,颗粒分布更均匀;对下落床径向上颗粒分布,布料器扇形开口时分布呈U形、矩形开口时分布呈M形。④沿反应器轴向向下,颗粒分布有均匀化趋势;扇形开口布料器对颗粒分布的离散系数大于1,矩形开口布料器对颗粒分布的离散系数约为0.5。