董添文
,
黄兴元
,
江顺亮
,
柳和生
高分子材料科学与工程
基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法,采用FORTRAN语言,自行开发了一套模拟非牛顿流的程序.采取镜像粒子法处理固壁边界.使用移动最小二乘(MLS)修正密度,消除压力振荡.选取幂率模型计算非牛顿流体黏度.通过模拟平板Poiseuille流验证了该程序计算非牛顿流的正确性.最后,将SPH方法应用于单螺杆挤出螺槽横截面流场的计算,对比考察了剪切变稀、牛顿、剪切变稠等不同情况下的速度场、剪切速率场,计算结果与理论基本符合.螺槽中轴线上的速度分布与理论解一致.为SPH方法在更加复杂的三维螺杆挤出模拟打下了基础.
关键词:
光滑粒子流体动力学
,
非牛顿流
,
单螺杆挤出
余忠
,
黄益宾
,
章凯
,
董添文
,
李厅
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.03.021
将气体简化为广义牛顿流体,并作为单独的内外两层,针对管材型气辅挤出口模,建立了二维有限元模型,并进行了数值模拟,研究了气体流量对口模出口处剪切速率、熔体速度及口模流道中心处熔体压力的影响.研究表明,当气体流入口模流道内,聚合物熔体在口模出口处厚度为-0.85～0.85 mm剪切速率为零,为促使聚合物熔体既满足表面质量不因剪切速率不均引起表面质量缺陷,又满足在厚度方向的尺寸要求(即2 mm),故需将聚合物熔体与气体相汇处的流道沿厚度方向扩大0.3 mm;同时也为了进一步降低因速度梯度大而引起的表面质量缺陷,文中进气体流量为2.512×10-3 m/s最佳.因此,当气体作为一种辅助工艺引入到聚合物挤出成型当中,需在两相流相汇处流道沿厚度方向预留足够的空间(本文是预留制品厚度的20％的尺寸)以满足制品的尺寸及表面质量要求.
关键词:
聚合物熔体
,
气体流量
,
管材
,
气辅挤出
,
数值分析
章凯
,
匡唐清
,
柳和生
,
余忠
,
黄益宾
,
董添文
高分子材料科学与工程
doi:10.16865/j.cnki.1000-7555.2016.06.022
以开源代码OpenFOAM为基础,采用有限体积法和流体体积法构建了粘弹多相流的新求解器,数值模拟了圆管件的溢流法水辅注塑填充过程.基于熔体所固有的粘弹特性,解释了注水压力对熔体残余壁厚的影响,注水压力的变化导致熔体内变形速率的增加或减小,引起熔体抵抗变形能力的增强或减弱,直接影响到水相注入时受到阻力的大小,表现为熔体残余壁厚的多少.最后采用实验的方法进行验证,得出的结论与数值模拟所得的结论一致,并对数值大小的差异进行了解释.
关键词:
水辅注塑
,
溢流法
,
粘弹模型
,
注水压力
