推進劑代料單螺桿壓伸過程的數值分析研究.pdf

1、螺旋壓伸過程是固體推進劑塑化成型最主要的工藝之一。然而，當前對其螺壓工藝過程的研究卻不是很充分，尤其對影響工藝過程安全性的物料流變參數研究很少。本文采用計算流體力學軟件POLYFLOW，運用數值模擬的方法研究了螺壓工藝過程中的物料流變參數情況，為工藝過程控制與安全性分析提供了科學、有效的參考。
　　首先，根據螺壓工藝過程中某推進劑的流變狀態(tài)，使用與該推進劑物料相近的材料參數，建立其適用的數值模型，通過在ANSYSWORKBENCH

2、仿真平臺中建模和分析，得到穩(wěn)定運轉條件下螺壓機中推進劑代料的溫度、壓力、黏度、剪切速率、剪切應力以及黏性生熱等安全參數分布情況。通過模擬結果發(fā)現在螺棱處物料的溫度、壓力、黏性生熱數值相對較高，物料黏度相對較小。該區(qū)域屬于混合、塑化較劇烈的區(qū)域，也是安全生產控制需要重點關注的區(qū)域。
　　其次，通過改變螺桿轉速、螺桿內壁溫度等實際的工藝參數，模擬得到不同螺桿轉速及不同螺桿內壁溫度下物料溫度、壓力、黏度、剪切應力、黏性生熱等參數的變化情

3、況。結果表明，提高螺桿轉速能夠提高物料的溫度和剪切應力，使得混合塑化效果更好，提高螺桿內壁溫度能夠提高物料溫度，增強物料的流動性，有利于塑化，但是需要控制好螺桿轉速和溫度的限值以保證生產安全。
　　最后，利用已有文獻給出的擠出機內物料壓力軸向分布曲線，將不同轉速與溫度下黏性生熱曲線與模擬得到的曲線對比，發(fā)現二者具有較高的吻合程度，證明了使用POLYFLOW軟件對螺壓過程中物料流變參數的模擬是可行的。本文的數值模擬工作為推進劑螺壓過