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密炼机新型微肋转子的设计及其混炼流场模拟分析
设计和模拟分析密炼机新型微肋转子的混炼流场
摘要：
密炼机是一种常用于橡胶加工中的设备，其主要作用是将橡胶、填充剂和添加剂等原料进行有效混炼。本论文针对密炼机中使用的转子进行了改进设计，并通过数值模拟方法对改进后的转子的混炼流场进行了分析。研究结果表明，改进后的微肋转子能够有效提升混炼效果，提高生产效率。
1.引言
密炼机是橡胶加工过程中不可或缺的设备之一。传统的密炼机转子采用平滑的设计，其混炼效果有限。为了提高混炼效果和减少能耗，我们设计了一种新型的微肋转子。本文通过数值模拟方法对新型转子的混炼流场进行了分析，并与传统平滑转子进行了对比。
2.转子设计
新型微肋转子的设计灵感来自于流体力学中的流阻现象。通过在转子表面添加微小肋架，可以产生细微的湍流，提高混合效果。我们通过CAD软件绘制出了新型转子的几何模型，并在转子表面添加了微小肋架。
3.数值模拟方法
在数值模拟部分，我们采用了计算流体力学（CFD）方法对转子的流场进行模拟分析。首先，我们利用计算流体力学软件建立了转子和密炼机的三维模型。然后，我们定义了橡胶材料的流体特性和流动边界条件。接下来，我们使用有限体积法对转子周围的密炼介质流动进行数值模拟。
4.模拟结果分析
通过数值模拟，我们得到了新型微肋转子和传统平滑转子的流场图像。结果表明，新型微肋转子的流场更加复杂，湍流更加明显。微肋转子表面的肋架能够打破流动的层流状态，增加湍流的程度，从而提高混合效果。与传统平滑转子相比，新型微肋转子在相同转速下具有更好的混炼效果。
5.讨论与结论
本研究设计了一种新型微肋转子，并通过数值模拟方法对其混炼流场进行了分析。结果表明，新型转子能够提高混炼效果，提高生产效率。然而，本研究仅通过数值模拟进行了流场分析，实际验证还需要进一步的实验研究。此外，微肋转子的几何参数还可以进行进一步优化，以达到更好的混炼效果。
参考文献：
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