基于Polyfow的吹膜模头熔体流动二维数值模拟

对共挤复合吹膜工艺所采用的螺旋芯棒式模头内部熔体流动进行二维数值模拟,简化分析模型并得到挤出过程中熔体流动的流速及压力变化的相对趋势。模拟结果表明:熔体进入模头螺旋部分后具有一定的环向速度,随着螺旋槽深度变浅,流动的方向逐渐由螺旋环向变为挤出方向的轴向,且流速变得均匀;熔体在螺旋槽旋转处静压力较大,接近挤出方向后压力逐渐变小,口模出口处熔体流动速度仍大于流入模头的入口速度。     

衣架式流延模头内熔体流动与模具变形的三维耦合数值模拟

利用Polyflow软件对一种衣架式流延模头内熔体的流动和模具变形进行了三维耦合数值模拟。结果表明:衣架式模头中熔体的流动可视为歧管内(沿歧管方向)和狭缝中(沿挤出方向)的压力流的组合;模头狭缝表面在模具厚度方向的变形沿挤出方向近似为线性增加,而沿模具宽度方向为非线性减小;模具变形后的熔体出口流率由狭缝的实际间隙和扇形区出口处的压力共同决定,单位宽度的出口流率沿模具宽度方向先增加后减小。     

聚合物熔体二维非等温脉动流场模型

基于螺杆轴向振动,建立单螺杆挤出机计量段熔体流动模型,推导聚合物熔体二维非等温幂率本构方程,计算螺杆径向熔体温度分布和沿螺槽方向熔体速度,结果表明:在螺杆计量段,熔体沿螺杆径向分布存在一定温度差且为非线性,熔体温差的存在会对熔体流场产生影响。     

提高产品横向膜厚均匀性的吹膜模头

正本发明涉及一种提高产品横向膜厚均匀性的吹膜模头,属于塑料加工的技术领域,吹膜模头包括分流间隙、模唇间隙和阻流环,并且塑料熔体从分流间隙沿径向分流并经过模唇间隙轴向流出,而阻流环用于调节从分流间隙进入模唇间隙的塑料熔体的流量。本发明通过在平面分流段和模唇段之间引入阻流环,并通过调节阻流环各部位嵌入塑料熔体的深度可以灵活控制模唇圆周上各部位的流量;     

壁面滑移条件下UHMWPE单螺杆挤出过程有限元模拟

在壁面滑移条件下建立了超高分子量聚乙烯(UHMWPE)单螺杆挤出过程有限元模型,模拟了不同滑移系数对挤出成型过程的影响。由Navier线性滑移定律建立了螺杆壁面熔体所受剪切应力与熔体滑移速度之间的关系,基于Polyflow软件,采用不同滑移系数对单螺杆计量段内UHMWPE熔体的三维等温流动开展了有限元模拟,获得了熔体的速度、压力的分布规律。结果表明:滑移系数增大,沿着螺槽方向的速度和垂直于螺槽方向的速度明显增大,螺杆的均化质量和挤出产量明显提高;但熔体在螺槽间的压力降增大,易导致挤出过程不稳定。     

入口速度振动对单管挤出口模熔体流动的影响

研究了塑料挤出过程中入口速度振动对挤出口模内熔体流变性能的影响规律。基于计算机流体力学理论,利用FLOTRAN软件对单管口模成型段熔体流动过程进行数值模拟,分析了振动力场作用下与稳态加工成型中口模成型段熔体压力场、速度场及温度场的分布情况。研究表明,沿熔体流动方向上叠加一个正弦振动的入口速度时,挤出压力、温度是周期性变化的;振动速度的引入可以提高挤出速度、降低挤出压力、加剧黏性生热,同时也能提高口模体积流率,而且随着振动幅值的增大,效果越来越明显。     

叶片挤出机中聚合物熔体流动特性的数值模拟

应用POLYFLOW软件对叶片挤出机中聚合物熔体的流动特性进行了数值模拟。结果表明:叶片单元内熔体的流场压力沿轴向方向(即熔体输送方向)逐渐降低,在相邻两单元进出口处压力梯度较大,同时流场压力沿圆周方向的分布呈阶梯状;流场速度在相邻单元进出口附近轴向速度梯度较大,存在拉伸流动。     

微注塑充模过程中壁面滑移对熔体流动影响的研究*

针对微型塑料件注塑充模过程中,壁面滑移对流动的影响不可忽略的情况,运用流体分析软件Fluent,以微阶梯圆形截面通道为模型,在考虑和不考虑壁面滑移的情况下,对微注塑充模流动过程中壁面滑移的影响进行了数值模拟。分析了细通道近壁面处熔体的剪切速率和黏度,发现考虑壁面滑移时近壁面处的剪切速率略大,黏度略低。研究了熔体在粗通道和细通道中沿径向的流动速度和温度分布,以及沿微通道流动方向上的压力分布。结果表明,考虑壁面滑移时熔体流动速度较大,与壁面接触的熔体流动速度不再为零,且微通道截面尺寸越小,这种现象越明显;考虑壁面滑移时近壁面处熔体温度略高,并且粗通道中的这种现象更明显一些;壁面滑移对微通道中的压力分布几乎没有影响。总体而言,壁面滑移有利于微注塑充模。     

螺杆计量段参数对导光板注射成型中PC熔体温度均匀性的影响

使用CFD软件Polyflow对导光板注射成型中螺杆计量段的流场进行了三维非等温数值模拟,讨论分析了不同计量段参数对流道内聚碳酸酯熔体温度的影响。研究发现,计量段参数对轴向温差的影响从大到小依次为螺棱间隙、推力面倾斜角、螺槽深度、导程和螺棱宽度,而对径向温差的影响从大到小依次为螺槽深度、推力面倾斜角、螺棱间隙、导程和螺棱宽度。     

PTT熔体在塑料异型材挤出口模内黏弹流动的数值模拟

采用PTT黏弹模型,对聚合物熔体在T型异型材挤出口模内的三维等温流动进行数值模拟,得出口模内外速度、剪切速率、压力和应力分布.结果表明:由于出口效应,在口模出口处,速度、剪切速率、压力分布均发生突变.这种突变有可能造成负压,从而引发熔体破裂.口模内二次流动产生的剪切应力甚至会超过因挤出流动产生的剪切应力.应力易集中发生在口模截面的拐角处,随着挤出流量的增加,口模内最大剪切应力和最大第一法向应力差几乎线性地增加,而不会急剧增大.