基于ANSYS-polyflow宽幅机头流道优化设计与应用

以挤出最大宽度为1600mm的250单螺杆挤出机机头流道为研究对象,根据现场应用存在的问题,利用ANSYS-polyflow对原有结构进行分析并据此优化设计,经现场生产运行结果表明:优化设计方案能够很好地解决相关问题,能满足客户的生产需求,取得了良好的应用效果。

基于ANSYS-Polyflow的可降解塑料板材挤出机头流道分析及设计优化

为提高可降解塑料板材挤出机头流道的加工性能和塑化作用,减少机头的制造成本和生产周期,以挤出宽度为280 mm,厚度为25 mm的可降解塑料板材挤出机头流道作为研究对象,针对加工过程中出现的挤出板材制品中间出现褶皱断料和整体厚度不均匀问题,先对机头流道建立数学模型,再利用ANSYS-Polyflow仿真分析模块对机头流道进行数值模拟分析,并据此对原设计板材挤出机头流道的结构进行对比优化设计。仿真及实验结果表明:优化后,有效减小了机头流道压缩段末端压力过大导致的压力损失,增加了扩张段中间压力,解决了制品中间出现的褶皱断料现象,提高了流道内熔体的整体流动性,使得制品更加均匀紧实,满足设计要求,并为后续流道的结构设计及改造提供参考依据。

固体推进剂花板浇注的数值模拟与实验研究

利用Herschel-Bulkley本构模型,通过CFD黏弹性流体软件Ansys-Polyflow对固体推进剂药浆浇注工艺过程进行数值模拟,研究了真空浇注系统不同孔径条件下药浆的流动速度、挤出胀大效应、黏度、剪切速率及流平特性,并通过实验对数值模拟结果进行了验证。结果表明,花板孔径越大,药浆流速越快,7mm孔径条件下药浆流速最大可达0.10m/s,而3mm孔径流速最大值只有0.02m/s;挤出胀大比随浇注孔长径比(L/D)的减小而增大,孔径为3、5、7mm时的挤出胀大比在同一花板厚度下依次为1.05、1.31、1.44。HTPB四组元推进剂药浆为典型的屈服假塑性流体,当剪切应力低于某极限值时体系不流动,而高于该极限值时体系呈假塑性流体,黏度随剪切速率的增大而降低;当药浆流经花板和翼片时,流体剪切速率达到最大值,药浆黏度从最初的400Pa·s降至300Pa·s;药浆整体的流平性较好,未出现较大的孔洞和瑕疵;燃烧室芯孔右侧的微小空洞随着流动逐渐消失,直到燃烧室充满,云图显示孔洞的体积分数在0.5以下时,基本充满。

基于POLYFLOW挤出制品宽度对机头流道性能的影响研究

以单螺杆挤出机机头流道为研究对象,利用ANSYS-POLYFLOW软件分析研究同一机头挤出不同宽度制品的工艺条件下机头流道中速度场、压力场、剪切应力场及温度场情况,结果表明:相同产量情况下,同一挤出机机头流道挤出不同宽度规格制品时,制品在出口无法完全实现全宽范围速度、压力、剪切应力和温度等参数均匀性。故同一挤出机机头无法真正满足轮胎企业生产不同规格制品的工艺需求。未来研发设计中,橡胶挤出机流道可采用组合式设计来满足行业生产工艺需求。

对顶式内衬层生产线挤出机机头流道优化分析

采用Ansys-polyflow软件对对顶式内衬层生产线挤出机机头流道流场进行优化分析。机头流道结构直接影响挤出出口断面宽度方向胶料流速、温度、压力和剪切速率分布的均匀性。减小机头流道中部区域的阻尼,可有效解决半成品中间壁厚偏小和两边壁厚偏大的问题;增大机头流道分散角有助于优化胶料流动,有效减小出口断面宽度方向不同部位胶料流速、压力、温度和剪切速率差值。优化设计挤出机机头流道呈鱼尾状,流经流道的胶料呈压缩式层流流动,基本实现了出口断面宽度方向胶料流速、压力、温度和剪切速率分布均匀。

六角型子午胎四圈挤出缠卷生产线覆胶机头流道有限元分析研究

以胎圈生产线覆胶机头为研究对象,利用ANSYS-polyflow软件对机头流道中速度场、压力场、温度场以及剪切应力场进行分析研究,结果表明:六角型子午胎四圈挤出缠卷生产线覆胶机头各个覆胶区域流场分布基本均匀,有效体现出钢丝覆胶厚度良好均匀性,为后续胎圈覆胶挤出机机头流道的进一步优化设计提供有效研究基础。