摘要:卧式双轴捏合脱挥器结构复杂、桨叶在重叠区域相互交错,对其流动成膜特性尚缺乏深入认识。首次采用基于重叠网格和VOF模型的数值模拟方法,系统研究了捏合脱挥器在黏度50~1000 Pa·s、转速1~5 r/min下达到周期性稳态的成膜和表面更新特性。膜厚模拟数据与可视化装置测试结果吻合度高。脱挥器内形成不对称液位,不对称度受黏度和转速综合影响。成膜面积随转速增加而增大,恒定转速下的成膜面积随黏度升高先迅速增加、后趋于平缓。捏合杆间的剪切拉伸作用显著,局部形成高速流体区域,有助于增强混合效率。表面更新主要发生在捏合杆抽出、捏合、“E”字形前后侧及进入区域,平均表面更新频率与搅拌转速呈线性关系。研究结果可为捏合脱挥器结构设计和工艺参数优化提供理论依据。
文章目录
引 言
1 模型建立
1.1 卧式双轴捏合脱挥器几何结构
1.2 控制方程
1.3 重叠网格划分
1.4 边界条件与模拟策略
1.5 模型验证方法
2 结果与讨论
2.1 模型验证
2.2 成膜特性
2.3 流体动力学分析
2.4 液膜表面更新
3 结论
符 号 说 明