Polyflow软件基础及其在双螺杆挤出仿真过程中的应用.pdf

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1、 普通高等教育 “十三五” 规划教材 Polyflow 软件基础及其在双螺杆 挤出仿真过程中的应用 毕 超 编著 机 械 工 业 出 版 社 本书以双螺杆挤出为例, 对 Polyflow 软件的基本操作方法进行了全面的介绍。 全书共 8 章: 第 1 章介绍了作者使用该软件进行模拟仿真的心得体会; 第 2 章对使用 Gambit 软件划分网格的 前处理过程进行了讲解, 让读者充分体会网格规划在划分网格环节的重要性; 第 3 章是使用 Polyflow 软件进行流场分析的基础部分, 不仅包括流场设定的具体过程和使用后处理软件 Field View 观察流场结果的具体方法, 而且还对流场设定文件的

2、修改、 网格重叠技术的原理以及系列 化流场计算问题的设定参数管理进行了讲解; 第 4 章在第 3 章获得流场结果的基础上, 基于示踪 粒子轨迹跟踪技术实现了对混合过程的统计评价, 并着重介绍使用 Polystat 统计模块进行统计分 析的具体方法; 第 5 章介绍非等温仿真问题的设定方法, 并对比了两种非等温问题的出口和入口 温度边界的计算结果; 第 6 章讲述了适应性网格技术在双螺杆挤出仿真中的应用, 以及由 CSV 文件转换获得 Polyflow 类型文件的操作过程; 第 7 章讲述了螺杆受力状态的计算方法和相关场量 的观察方法; 第 8 章讲述了滑移条件和周期性边界条件的具体应用方法。

3、本书在编写过程中, 为了便于读者学习, 加入了大量的设定过程截图, 还将计算结果的分析 方法引入每一章, 便于读者形成流场计算结果的分析思路。 本书使用的软件包括 Gambit (版本号2. 4)、 Polyflow (版本号15. 0) 以及 Fieldview (版本号 10)。 这些软件目前有多个可用版本, 各版本之间差异不大。 如读者在使用非本书介绍的版本时 发现较大差异, 以致影响阅读, 欢迎与编者交流。 本书内容全面丰富, 难度由浅入深, 适合于广大高分子材料加工相关专业的大专、 本科、 研 究生及科研工作者阅读。 图书在版编目 (CIP) 数据 Polyflow 软件基础及其在双

4、螺杆挤出仿真过程中的应用/ 毕超编著 . 北京: 机械工 业出版社, 2018. 7 普通高等教育 “十三五” 规划教材 ISBN 9787111596608 . P . 毕 . 计算流体力学应用软件高等学校教材 . O35 中国版本图书馆 CIP 数据核字 (2018) 第 073235 号 机械工业出版社(北京市百万庄大街 22 号 邮政编码 100037) 策划编辑: 姜 凤 责任编辑: 姜 凤 陈瑞文 张金奎 责任校对: 樊钟英 封面设计: 马精明 责任印制: 张 博 三河市宏达印刷有限公司印刷 2018 年 6 月第 1 版第 1 次印刷 184mm 260mm13. 75 印张33

5、4 千字 00012500 册 标准书号: ISBN 978711159660 8 定价: 49.00 元 凡购本书, 如有缺页、 倒页、 脱页, 由本社发行部调换 电话服务网络服务 服务咨询热线: 01088379833机 工 官 网: www. cmpbook. com 读者购书热线: 01088379649机 工 官 博: weibo. com/ cmp1952 教育服务网: www. cmpedu. com 封面无防伪标均为盗版金书网: www. goldenbook. com 聚合物加工过程数值仿真是提高相关行业设备开发和工艺改进效率的有效途径。 本书 中, 笔者以从 2003 年开

6、始学习和使用 Polyflow 软件的心得体会着手, 结合十余年的教学经 验, 以双螺杆挤出为背景, 对 Polyflow 及其配套软件 (Gambit、 FieldView、 Polyfuse 和 Polys tat 等) 的使用方法进行了讲解。 从内容上看, 本书内容全面丰富, 涵盖了 Polyflow 模拟中 大部分的核心内容, 如稳态和瞬态问题、 等温和非等温问题、 流动仿真和混合过程统计等。 此外, 还包括流场计算中的网格重叠技术、 适应性网格技术、 运动部件受力状态以及周期性 边界条件和滑移边界条件的使用方法。 在本书的学习过程中, 希望读者能够从头开始, 特别是第 2 4 章的内

7、容, 要按顺序学 习。 在掌握 Polyflow 软件的基础知识后, 学习第 5 8 章的内容就会比较简单。 读者最好一 边看书, 一边操作软件, 并体会每一个设定环节在整个仿真设定中的具体作用, 这样才能熟 练掌握使用 Polyflow 软件进行仿真的方法。 对于有相关模拟经验的读者, 建议先阅读本书的 第 1 章, 体会笔者学习和使用该软件的心得。 对于基础相对薄弱的读者, 建议在学习本书内 容后, 在开始自己的模拟研究工作前, 阅读本书的第 1 章。 在开始 Polyflow 仿真之旅前, 笔者希望读者能够记住一句话: “最复杂、 最全面的仿真 模型往往不是最合适、 最有效的”。 本书献

8、给我女儿毕安亿、 儿子毕家辉、 妻子赵昕楠以及已在天国的父亲。 因个人水平有限, 在编写过程中难免会有疏忽和错误之处, 恳请读者批评指正。 欢迎广 大读者与笔者联系, 电子邮件是 bichao812 sohu. com、 bichao mail. buct. edu. cn。 也可通过 扫描本书每页上的二维码, 将阅读时发现的问题以及需要与编者交流的问题上传, 编者会及 时回复。 编 者 前 言 基 础 篇 第 1 章 Polyflow 软件介绍及软件使用心得2 1. 1 Polyflow 软件的组成及其模块功能介绍2 1. 2 建立仿真模型的基本流程3 1. 2. 1 几何建模及网格划分3

9、1. 2. 2 流场的设定3 1. 2. 3 后处理流场提取及统计分析3 1. 3 Polyflow 软件使用心得体会3 1. 3. 1 双转子混合器端面形状的优化分析4 1. 3. 2 熔体齿轮泵稳压性能的分析5 1. 3. 3 往复式单螺杆销钉挤出机机筒销钉的搅拌作用分析7 第 2 章 双螺杆挤出模型的网格划分10 2. 1 几何模型及仿真工程的建立10 2. 1. 1 几何模型10 2. 1. 2 仿真工程的建立11 2. 2 螺纹元件部分的网格划分11 2. 2. 1 指定求解器13 2. 2. 2 几何模型的导入13 2. 2. 3 体网格划分13 2. 2. 4 边界和区域设定14

10、 2. 2. 5 网格输出15 2. 3 螺纹元件对应的流体区域部分的网格划分15 2. 3. 1 指定求解器16 2. 3. 2 几何模型导入16 2. 3. 3 体网格划分16 2. 3. 4 边界和区域设定25 2. 3. 5 网格文件导出25 2. 4 啮合盘对应流体区域的网格划分26 2. 4. 1 指定求解器26 2. 4. 2 几何模型导入26 2. 4. 3 体网格划分27 目 录 2. 5 网格文件格式转换及组合34 2. 5. 1 格式转换34 2. 5. 2 网格组合35 思考题37 第 3 章 双螺杆等温瞬态流动问题的有限元求解38 3. 1 流场仿真任务的创建38 3

11、. 2 流场计算任务的设定过程38 3. 2. 1 流场任务的创建及其类型的设定38 3. 2. 2 瞬态等温流场子任务的设定40 3. 2. 3 数值参数的设定48 3. 2. 4 后处理子任务的设定51 3. 2. 5 结果输出的设定52 3. 2. 6 流场输出管理53 3. 2. 7 文件管理54 3. 2. 8 程序运行54 3. 3 使用 FieldView 软件观察流场结果57 3. 3. 1 结果文件的导入及显示窗口初始化57 3. 3. 2 流体区域边界上的剪切速率分布58 3. 3. 3 瞬态数据的动态显示62 3. 3. 4 截面上的速度向量分布63 3. 3. 5 挤出

12、方向上的剪切速率变化曲线66 3. 4 在瞬态任务的基础上完成稳态任务的设定68 3. 5 网格重叠技术69 3. 5. 1 网格重叠技术简介69 3. 5. 2 推荐的插值关系70 3. 5. 3 运动部件复杂运动模式的检查70 3. 5. 4 注意事项70 3. 6 系列化流场计算问题的设定参数管理72 3. 6. 1 构建模拟参数表格72 3. 6. 2 构建新建仿真任务的数据列表72 3. 6. 3 结果对比72 思考题74 第 4 章 双螺杆挤出混合性能的统计分析75 4. 1 混合任务的设定75 4. 1. 1 仿真任务的创建75 4. 1. 2 计算区域的设定76 4. 1. 3

13、 边界条件的设定77 4. 1. 4 流场的定义78 4. 1. 5 示踪粒子的生成79 4. 1. 6 粒子轨迹跟踪参数的设定80 4. 1. 7 存储属性的选择81 4. 1. 8 结果的存储82 4. 1. 9 运动部件的定义84 Polyflow软件基础及其在双螺杆挤出仿真过程中的应用 4. 2 混合性能评价指标体系的建立86 4. 2. 1 启动 Polystat 统计模块86 4. 2. 2 数据读取86 4. 2. 3 示踪粒子运动轨迹的动态显示88 4. 2. 4 停留时间分布的统计92 4. 2. 5 分布混合特性的衡量 分布指数、 分离尺度98 4. 2. 6 分散混合特性

14、的衡量 最大剪切应力、 少组分粒径变化112 思考题118 提 高 篇 第 5 章 双螺杆挤出非等温问题求解120 5. 1 物性参数与边界条件120 5. 1. 1 几何模型120 5. 1. 2 网格划分120 5. 1. 3 边界条件121 5. 1. 4 物性参数122 5. 2 非等温流场计算任务的设定122 5. 2. 1 创建仿真任务123 5. 2. 2 输出的设定149 5. 2. 3 流场结果管理151 5. 2. 4 文件管理152 5. 2. 5 任务运行152 5. 3 对比方案的设定153 5. 4 程序运行过程及结果对比156 5. 4. 1 程序运行过程156

15、5. 4. 2 结果对比157 第 6 章 适应性网格技术在双螺杆挤出仿真中的应用162 6. 1 适应性网格技术162 6. 1. 1 inside 场163 6. 1. 2 细化方案163 6. 1. 3 相关参数163 6. 2 使用适应性网格技术时 Polydata 的操作方法164 6. 2. 1 网格文件164 6. 2. 2 相关设定164 6. 3 由 CSV 类型文件转换获得 Polyflow 类型文件168 6. 3. 1 转换数量的切换169 6. 3. 2 被转换文件的选择170 6. 3. 3 计算区域的选择170 6. 3. 4 网格细化次数的设定171 6. 3.

16、 5 拓扑关系171 6. 3. 6 输出结果类型171 6. 3. 7 保存和退出172 目 录 6. 3. 8 转换结果173 6. 4 混合任务的设定173 6. 5 结果分析173 第 7 章 挤出过程中螺杆的受力状态分析177 7. 1 求解前的准备177 7. 1. 1 运动部件的网格文件177 7. 1. 2 运动部件的边界条件177 7. 1. 3 强度理论和物性参数177 7. 2 运动部件弹性变形后处理子任务的设定178 7. 2. 1 子任务计算区域的设定179 7. 2. 2 物性参数和系统单位的设定180 7. 2. 3 位移边界条件的设定181 7. 3 流场结果观

17、察及结果分析184 7. 3. 1 导入结果文件184 7. 3. 2 背景及显示设定184 7. 3. 3 螺杆元件应力云图显示185 7. 3. 4 螺杆元件变形显示设定190 第 8 章 滑移条件和周期性边界条件192 8. 1 滑移条件的使用192 8. 1. 1 滑移条件192 8. 1. 2 基于运动部件的滑移问题设定192 8. 1. 3 结果分析197 8. 2 周期性边界条件的使用198 8. 2. 1 流场任务的设定199 8. 2. 2 混合任务的设定202 8. 2. 3 计算结果的对比204 第 1 章 Polyflow 软件介绍及软件使用心得 本章主要介绍 Poly

18、flow 软件的组成及其模块功能, 并对使用该软件的基本流程进行介 绍, 最后结合笔者的使用经验和几个典型的使用案例, 讲述使用 Polyflow 软件进行流场求解 时所要思考的两个问题。 1. 1 Polyflow 软件的组成及其模块功能介绍 Polyflow 软件的基本框架如图 11 所示。 图 11 Polyflow 软件的基本框架 ANSYS Polyflow 是基于有限元算法的计算流体动力学软件, 主要用于等温、 非等温、 二 维或三维、 稳态或瞬态黏性和黏弹性流体流动的仿真。 该软件中的主要模块及功能介绍见 表 11。 表 11 ANSYS Polyflow 的主要模块及功能介绍

19、模 块 名 称功 能 介 绍 Polyflow 流场计算求解器, 是软件的核心。 调用 Polydata 模块设定生成的 dat 文件进行流场求解 Polydata 流场设定前处理模块。 在该模块中可以完成物理模型、 物性参数、 边界条件、 数值参数等环节的 设定 FieldView 图形后处理软件, 同类型软件还包括 CFDPost、 Flpost 等。 利用该类软件可进行流场的可视化, 提 取流场分布结果 第 1 章 Polyflow 软件介绍及软件使用心得 (续) 模 块 名 称功 能 介 绍 Polydiag 监视流场计算的迭代收敛过程 Polyfuse 可以实现网格文件的组合, 生成

20、可用于各种计算问题的网格文件 Polystat 统计后处理模块。 使用粒子轨迹跟踪技术获得示踪微元流动轨迹并记录沿着轨迹流场参数的变化 后, 利用统计方法来定量地分析流场的混合特性 Polymat Polyflow 软件支持基于实验数据的仿真计算。 将实验测得的物性数据 (流变参数) 数据输入 Poly mat 模块。 在 Polydata 中启动相关选项后, 即可通过对实验数据的插值来构建物料的流变方程 Gambit 网格划分前处理模块。 可以实现同样功能的软件还有 ANSYS ICEM CFD 和 Polymesh 等。 这些前处 理软件可以导入 . igs、 . x_t、 . sat 等

21、多种格式的几何模型, 并对其进行网格划分 1. 2 建立仿真模型的基本流程 1. 2. 1 几何建模及网格划分 首先需要将几何模型导入前处理软件。 以 Gambit 软件为例, 可以导入 . igs、 . x_t 等多 种格式的三维模型, 也可以导入 . sat 等多种格式的二维模型。 在该软件中不仅可以进行边 界层设定, 而且可以通过对线网格的设定来控制面网格的布置和数量, 甚至可进一步控制三 维体网格划分模式。 Gambit 软件针对 Polyflow 求解器的网格文件扩展名为 . neu, 需要在 Polyman 模块中转换为 . msh 格式的文件。 对于由多个几何体组成的计算模型,

22、还需在 Poly fuse 模块中进行组合和相关操作。 1. 2. 2 流场的设定 将网格 . msh 格式的文件放入到仿真文件树内, 双击 . msh 文件启动 Polydata 模块。 这 里可以设定物理模型 (稳态问题、 瞬态问题、 演变问题、 流场计算任务或混合任务, 以 及计算的维度)、 物性参数、 边界条件、 网格重置 (针对运动边界条件)、 运动部件的运 动、 流场参数 (包括流函数及压力特征点)、 数值计算参数、 输出结果类型和输出控制参 数等。 1. 2. 3 后处理流场提取及统计分析 流场计算任务获得流场结果后, 可以使用 FieldView 等后处理软件进行流场观察和结果

23、 提取。 对于混合任务所得结果, 可以使用 Polystat 模块进行统计后处理分析, 以获得流场混 合特性的定量评价指标。 1. 3 Polyflow 软件使用心得体会 在进行模拟前, 首先要明确研究目标。 在充分分析研究对象的基础上, 提出所要分析的 性能, 根据要分析的性能规划仿真任务的特征。 这是相当重要的一步, 只有充分了解需求, 才能为满足需求建立仿真计划。 以螺杆混合特征分析为例, 如果要研究双螺杆转速对物料的 Polyflow软件基础及其在双螺杆挤出仿真过程中的应用 轴向混合效果的影响, 那么就要建立三维等温模型, 二维模型无法体现轴向流动。 如果问题 转换为黏性生热对出口胶料

24、温度的影响, 就需要选用非等温模型。 同时, 这一步中还要明确 采用定性还是定量的方法对所研究的问题进行分析。 对应上述问题, 停留时间分布指标是描 述轴向混合性能的重要指标。 为了获取这样的结果, 需要在瞬态流场结果的基础上进行混合 任务计算, 从而进行统计量化分析。 其次, 要建立仿真问题的物理模型。 一方面需要对流场 模型进行简化, 去除对流场计算影响不重要的几何特征, 另一方面需要明确流场模型中需要 突出的几何细节。 例如, 在双螺杆啮合盘元件流场模拟中, 可以忽略啮合盘轮廓的微小倒 角, 但是要突出相邻啮合块之间的轴向间隙。 再次, 要分析模型所需要施加的边界条件类 型。 对于等温问

25、题要考虑流动边界条件, 而非等温问题, 除了流动边界条件外, 还要考虑温 度的边界条件。 以非等温流动为例, 如果出口边界存在与主流方向相反的流动, 那么一般的 outflow 类型温度边界条件将无法真实地描述流场特征。 这是因为, 从该区域流出的流体温 度是由系统计算获得的, 但从出口截面流入的流体温度应该是来自其下游区域入口边界的反 流温度。 所以, 选择给定流入计算区域的流体温度的出口条件, 即流出流体区域的节点温度 由系统计算获得, 而从出口边界流入的温度由边界条件给定。 本书将在后续章节中讨论这类 边界条件的使用。 最后, 要判断采用的计算机是否有足够的计算能力完成计算。 随着计算机

26、 技术的发展, 计算机的内存和 CPU 均得到飞速提高。 在计算能力能够保证的情况下, 要思 考如何用最经济的方式来获得能够满足需要的计算结果。 归根结底, 在进行数值仿真之前要考虑以下两个问题: 想要通过数值模拟得到什么结 果; 以什么样的计算模型能够最经济地得到所需结果。 笔者结合多年使用软件的经验, 通 过几个典型的案例来讨论一下这两个问题。 1. 3. 1 双转子混合器端面形状的优化分析 双转子混合器在高分子材料混合加工过程中使用非常广泛, 图 12 所示为其混炼段转子 图 12 双转子混合器转子模型 结构。 首先我们来回答第一个问题, 在仿真中 想要研究转子截面形状对混合性能的影响。

27、 然 后再看为了开展所期望的研究, 需要建立什么 样的计算模型, 才能以最经济的方式得到所需 的结果。 虽然三维流场模拟可以直观地分析三维流 场特性, 但是在这个模拟中我们更偏重采用二 维模型, 因为模拟要解决的问题是端面形状的 影响, 2D 模型忽略了轴向的流动, 这使得计 算中轮廓的影响更加突出。 与此同时, 为了获 得更清晰的转子轮廓构型, 需要在模拟中引入 适应性网格技术, 以更清楚地描述轮廓形状对 混合效果的影响。 利用这一模型计算得到的流 场结果如图 13 所示。 这样的结果足以分析转 子截面形状对混合性能的影响。 第 1 章 Polyflow 软件介绍及软件使用心得 图 13 双

28、转子混合器二维压力场模拟结果 1. 3. 2 熔体齿轮泵稳压性能的分析 熔体齿轮泵在挤出加工过程中起到稳定挤出的作用。 模拟中要通过出口流量的实时变化 来分析齿轮泵的稳压性能。 这就回答了第一个问题。 那么需要什么样的模型才能以最经济的 图 14 齿轮啮合模型 (包含轮齿间隙) 方式获得所需的结果呢? 下面考虑以下三方面问题: 能够描述瞬态 流动状态下齿轮泵出口流量; 能够充分描述齿轮泵啮合区内物料的 流场特征; 入口能够施加产量或压力波动条件。 为了解决这三个问 题, 现进行如下考虑: 使用网格重叠技术进行瞬态流场计算; 使用适 应性网格技术可以对啮合区沿转子轮廓进行网格细化; 使用系统自带

29、 的余弦函数给定入口的流率或法向应力。 除了常规流场设定外, 还要 考虑以下几个问题: (1) 齿轮修形 在齿轮泵工作时, 标准齿轮啮合会形成一个封闭的空间, 主要就 是将原本连续的流体空间分割为多个独立空间, 从而造成模拟无法正 常进行。 为此, 在建模时, 要考虑使用双驱动形式齿轮泵, 假设两个 轴独立驱动, 且还需对齿廓进行修形, 以保证两齿轮啮合齿两侧均有 一定间隙, 齿轮啮合模型如图 14 所示。 (2) 流量平衡 图 15 齿轮泵几何模型 对于一个具有入口和出口的流场模型来说, 在 保持质量守恒且流体不可压缩的情况下, 入口流率 与出口流率一致, 这样也就无法分析齿轮泵是否能 起到

30、稳定挤出的作用。 为此, 在流场入口区域附近 加设了一个回流口 ( 见图 15)。 这样流量平衡 变为 Qin= Qout+ Qbf(11) 式中, Qin为入口流率; Qout为出口流率; Qbf为回流 口流率。 Qout反映齿轮泵的输送能力的同时, 还可以 反映出口流率的波动状况。 而入口过多的流量将从 回流口流出, 这与实际情况下, 齿轮泵造成的压力 反流是一样的。 Polyflow软件基础及其在双螺杆挤出仿真过程中的应用 (3) 模型维度 采用三维模型还是二维模型呢? 理论上说, 三维模型能够获得更多流场细节特征, 如齿 轮端面与泵体侧壁之间间隙内的流动。 但是, 实际上三维模拟的计算

31、是不容易实现的。 这是 因为间隙中的网格需要细化, 势必会形成非常庞大的三维网格数量, 消耗非常多的计算资 源。 即便使用适应性网格技术进行了多次网格细化, 通常也无法获得清晰的运动部件表面轮 廓, 也就无法获得精确的计算结果。 但是, 使用二维模型时计算资源消耗大的问题可以得到 解决, 使用三次甚至更多次网格细化后, 一般的计算机还足以完成计算。 此时运动部件边界 的清晰度足以满足齿轮泵稳压性能的计算精度要求, 所以建议使用二维模型。 综上所述, 计算中使用了图 15 所示的 2D 几何模型, 解决了啮合间隙、 流量平衡及轮 廓边界网格细化的问题。 图 16 给出了齿轮泵流场特征。 图 17

32、 给出了入口和出口流量曲 线。 由图 17 可以看出, 当入口流量有较大波动时, 出口流率可以保持稳定, 即体现了齿轮 泵的稳压能力。 图 16 流场特征 a) 压力场 b) 速度场 图 17 出入口流量曲线 1入口流率 2出口流率 第 1 章 Polyflow 软件介绍及软件使用心得 1. 3. 3 往复式单螺杆销钉挤出机机筒销钉的搅拌作用分析 往复式单螺杆销钉挤出机螺杆旋转的同时有往复运动, 螺杆运动规律复杂。 混炼型螺杆 元件的三维几何模型如图 18 所示, 图中圆柱形几何体为机筒上安装的销钉。 螺杆旋转和往 复运动的过程中, 销钉从螺棱通道中经过, 起到搅拌作用。 仿真时, 要计算机筒

33、上安装销钉 的混炼作用。 图 18 Buss 机混炼元件和销钉的三维模型 从设计角度来看, 销钉的混炼作用通过三个途径发挥: 销钉与螺棱侧壁之间形成相对 运动, 起到剪切物料和清洁螺棱的作用; 销钉与螺杆根径形成相对运动, 起到清理螺杆根 部作用的同时也起到剪切作用; 销钉在流体流动区域起到搅拌物料流动的作用。 理论上, 三维模型能够充分描述以上三个方面的特性。 但是, 使用网格重叠技术后, 销钉和螺杆均作 图 19 流体区域几何体网格模型 为运动部件, 其轮廓的清晰程度对流场结果影 响至关重要, 特别是在量化销钉所起的作用时。 使用适应性网格技术是提高运动部件表面轮廓 清晰度的有效途径。 本

34、例的初始网格如图 19 所 示, 其中包含了边界层网格, 以获取机筒和螺 杆之间间隙内物料的流动状态。 其余位置网格 尺寸均约为 2mm。 在这个尺寸下, 如果网格细 化一次, 则细化后的网格尺寸为 1mm; 细化两 次, 网格尺寸为 0. 5mm, 细化三次为 0. 25mm。 但是, 销钉和螺棱之间的间隙最小处在 0. 3mm 左右, 0. 25mm 的网格细化程度无法清晰地描述 间隙内的物料流动, 因此需要更加细致的网格。 但是从三维网格数量的角度来说, 细化三次后 的网格数量已经非常巨大, 考虑后续的由 CSV 格式输出结果转换为 RES 类型结果时的时间 消耗, 以及混合任务中读取流

35、场结果时的内存消耗, 多于三次的网格细化是不合理的。 为 此, 调整思路使用二维模型, 将螺杆沿着外径展开, 获得二维模型 (见图 110)。 Polyflow软件基础及其在双螺杆挤出仿真过程中的应用 图 110 展开 2D 模型 a) 螺杆元件 b) 流体区域 这样就忽略了槽深厚度方向的影响, 从而无法描述销钉发挥作用的第二个途径。 此外, 将螺杆考虑成运动部件, 并且将流体区域与销钉重叠的部分去掉, 以构成精确的销钉轮廓。 这样不仅减少了运动部件的数量, 同时由于具有明确的边界, 因此可以使用边界层技术对销 钉附近进行局部细化网格设计 (见图 111)。 值得注意的是, 使用这个模型还有一个需要解 决的问题: 流体区域展开所形成的两个侧边的边界条件如何施加? 这个边界需要施加合理的 边界条件才能使该模型具有使用价值, 特别是基于这个模型, 后续还要计算示踪粒子轨迹, 并进行混合效果的量化评价。 对于这两个边界, 使用周期性入口和出口条件, 从模型表面上 看, 两

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